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Full text of "Revista de la Academia Canaria de Ciencias"

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REVISTA DE LA ACADEIA 

CAMRIA DE CIEPiCIAS 




Folia Canariensis Academiae Scientiarum 
Volumen VI, Nums. 2-3-4 (1994) 



MCZ 
UBBAPV 

FFB 1 4 2013 




REVISTA 

DE LA ACADEMIA 

CANARIA DE CIENCIAS 



Seccion 

FISICA 



Seccion 

QUIMICA 



Seccion 

BIOLOGiA 



Folia Canariensis Academiae Scientiarum 



Volumen VI - Nums. 2-3-4 (1994) 



REVISTA DE LA ACADEMIA CANARIA DE CIENCIAS 

Folia Canariensis Academiae Scientiarum 



Director - Editor 

Nacere Hayek Calil 

Secretario 

Jose Breton Funes 

Comite Editorial 

Francisco Sanchez Martinez 
Francisco Garcia Montelongo 

Jose Manuel Mendez Perez 
Juan Jose Bacallado Aranega 



Publica: Academia Canaria de Ciencias, 
con la colaboracion de 
Gobierno Autonomo Canario, 
Cabildo Insular de Tenerife y 
CajaCanarias. 

ISSN: 1130-4723 Deposito Legal: 212-1990 

Imprime: Grafican, S. L. 

Graciliano Afonso, n^ 3 - Tfno. 22 77 33 
Santa Cruz de Tenerife 



PRESENTACION 

En raz6n al conjunto de articulos aceptados en este perlodo, 
hemos desglosado el presente volumen VI en dos fascicules numera- 
dos de la manera siguiente: Num. 1 - >4ATEf4ATICAS y NOms . 2-3-4 - 
FISICA, QUIMICA y BIOLOGIA. 

En el fasclculo nCim. 1 de NIATEMATICAS, y junto a los articu- 
los de investigaci6n en la especial idad , se integran dos discursos 
de ingreso de Acad6micos Correspondientes de esa Seccion, nombra- 
dos en Diciembre de 1994, asi como las respectivas presentaciones 
de los mismos a cargo de Academicos Numerarios. Asimismo, entre los 
trabajos que corresponden al fasciculo de FISICA, QUIMICA y BIOLOGIA 
figuran tambien algunos relatives a esas areas aunque encajados, por 
su naturaleza, en la Secci6n especialmente destinada a HISTORIA Y 
FILOSOFIA DE LA CIENCIA. 

Como siempre, un texto unico referido al apartado VIDA ACADEMI- 
CA, se encuentra en ambos fascicules. 

Una vez mSs, deseamos expresar nuestro agradecimiento a los au- 
tores que nos han enviado sus trabajos y a las corporaciones e ins- 
tituciones que hacen posible la publicacion de esta Revista, en es- 
pecial, al Cabildo Insular de Tenerife, Caja General de Ahorros de 
Cana-rias y Gobierno Autonomo Canario. 

El Director 
NScere Hayek 



SECCION 

FISICA 



Rev . Acad . Canar . Cienc . , VI (Niims. 2,3 y 4), 9-22 (1994) 



Propiedades electronicas y estructurales del 
GaAs y el ZnSe 

M. Gonzalcz-Diaz y P. Rodriguez-Hernandez 

Departamento de Fisica Fundamental y Experimental. 
Universidad de La Laguna. E-382()4 La Laguna. Tenerife. Espana. 

Abstract 

We present an ab initio pseudopotential calculation within the local density aproxima- 
tion of the electronic structure and the full set of elastic constants of Ga.45 and ZnSe.W'e 
compare with the results established experimentally, to determinate the importance of 
the core corrections in Zn and Ga and we find that we must take core corrections inlo 
account to obtain accurate results. 

Resumen 
En este trabajo presentamos una determinacion de la estruc tura de bandas y de las (ons- 
tantes elasticas del ZnSe y el GaAs utilizando pseudopotenciales ab init io y conservadores 
de la norma dentro del formalismo del funcional de la d(Mi>i(l<i(i. I.o^ resultados obtenidos 
se comparan con los valores obtenidos oxperimcntalmentc para determinar la importancia 
de las correcciones de "core" , en el Zn y cl Ga. .Xuestros resultados confirman que las 

9 



correcciones debcn tenerse en cuerita cuando tratamos con coiripueslos formados a partir 
de Zn y Ga. 

I Introduccion. 

En la decada pasada comenzaron a desarrollarse los denominados calculos ab initio (calculos 
desde primeros principios), en los que no se incluye ningun tipo de ajuste a partir de datos 
experimentales. Entre las propiedades que se pueden obtener de esta forma se encuentran: las 
estructuras cristalinas, el espectro de fonones, las constantes de red, los modulos de compresion 
y cizalla y otras propiedades estaticas y dinamicas. Este desarrollo ha abierto muchas posibili- 
dades para estudiar la materia condensada, puesto que en la actualidad es incluso posiblo u'la 
buena prediccion de las propiedades que no pueden obtenerse de forma experimental dclndo a 
las caracteristicas del sistema [2]. 

En este trabajo determinaremos , partiendo de primeros principios. los modulos do elastici- 
dad y las estructuras de bandas de dos semiconductores del tiju) III-V y II- VI que cristalizan 
en la estructura zinc-blenda. En concreto nos c(mi1 larenios en el GaAs, cuyas propiedades 
ya ban sido ampliamente estudiadas tanto ch-sdc el punto de vista experimental como desde el 
punto de vista teorico, y en el ZnS( no tan estudiado como el compuesto anterior. 

Utilizamos la teoria del funcional de la densidad en la aproximacion de la densidad local 
[1], LDA (Local Density Approximation). Consideraremos ademas en nuestro planteamiento 
inicial, y a la hora de realizar los calculos, la inclusion de las denominadas correcciones no 
lineales de core . Estas correcciones consisten en un adecuado tratamiento en la energia de 



10 



canje y correlacion, de los electrones de la capa 3d (electroncs del core) que se encuentran r. ly 
proximos energeticamente a los electrones de la capa de Valencia. Para el ZnSe. los calculos 
electronicos efectuados muestran que las bandas lid del Zn estan solo a 7 eV aproximadamente 
por debajo del maximo de la banda de Valencia presentando un pequeno grado de dispersion [8], 
mientras que para el GaAs las bandas 3d del Ga estan aproximadamente 2.7 eV por debajo de 
dicho maximo y no presentan casi dispersion [4]. Por tanto, para los semiconductores formados 
a partir del Zn el error en el que se incurre tratando los electrones 3d como estados de core 
congelados [frozen core states), es aiin mas importante que para los semiconductores formados 
a partir de Ga [10]. En consecuencia. para tener en cuenta los efectos de los electrones 3d del Zn 
y del Ga , es necesario a su vez la introduccion de las denominadas correccwnes de correlacion 
e intercambio no lineales , (dada la forma no lineal de la energia de canje y correlacion). para 
obtener una descripcion razonable de las propiedades estructurales para los dos semiconductores 
estudiados [11]. 

El metodo de calculo utilizado para determinar las constantes elasticas fue desarrollado por 
Nielsen y Martin [12] cuando estudiaron las constantes elasticas para el Ge, el Si y el GaAs 
usando los calculos de la tension macroscopica y de la fuerza sobre los atomos en el solido. 
Basandonos en calculos previos efectuados para materiales similares [2.3]. podemos concluir 
que nuestros resultados son igualmente exactos y pueden ser usados para obtener la estructura 
de bandas electronica y las constantes elasticas tanto del GaAs como del ZnSe. 

En la seccion II describiremos de forma breve el metodo de calculo. En la seccion III 
mostraremos los resultados obtenidos para las propiedades electronicas y la^ constantes elasticas 



11 



del GaAs y el ZnSe y los compararemos con los de otros trabajos anteriores. Finalmente en 
la seccion IV presentamos las conclusiones obtenidas. 

II Metodo de calculo 

En este estudio hacemos uso de la teoria del funcional de la densidad dentro de la aproxi- 
macion de la densidad local , LDA, [1] empleando un desarrollo en ondas planas y pseudopoten- 
ciales no locales y conservadores de la norma del tipo de Bachelet, Hamann y Schliiter [4], junto 
con la forma de Ceperly y Alder para el canje y la correlacion [5] tal y como fue parametrizada 
por Perdew y Zunger [6]. Se tendran en cuenta ademas las denominadas correcciones no 
lineales de core, siguiendo el formalismo propuesto por Louie [7]. 

Las propiedades elasticas se determinan calculando las componentes del tensor de tensiones 
para pequefias deformaciones usando el metodo desarrollado por Nielsen y Martin [12]. Para 
una deformacion pequefia en la direccipn (100) las constantes elasticas Cn y Cu se obtienen 
de las relaciones en el limite armonico Cii=cri/ti y Ci2—o'2/ti, donde at y e, representan 
respectivamente, la tension y la deformacion aplicada usando la notacion de Voigt [14]. La 
tension macroscopica en el solido se calcula para una pequefia deformacion usando el Teorema 
de la tension [12] y las fuerzas sobre los atomos se obtienen a partir del Teorema de Hellmann- 
Feynman [16,17]. Para una deformacion £4 (deformacion uniaxial en la direccion [111]) existen 
desplazamientos internos de las subredes y las posiciones atomicas en la celda unidad no quedan 
determinadas unicamente por simetria. Para estos casos Kleinman [18] definio un pardmetro 
de deformacion interna ( que describe el desplazamiento de los atomos. Nielsen y Martin [12] 



12 



formulan dos calculos independientes de la tension y la fuerza que determinan tres magnitudes 
independientes C44, <f y la frecuencia del fonon optico F. u.^- Con ello se obtiene la siguiente 
relacion tension-deformacion: 

donde CJ4 es la constante elastica en ausencia de desplazainientos internes y <l> es la constante 
de fuerza. que es igual a //u^'p, donde // es la masa reducida, Gq es la constante de red en el 
equilibrio y oJ es el volumen de la celda unidad. 

Ill Resultados 

A. Constantes Elasticas 
En orden a obtener resultados bien convergidos las funciones de onda se expanden en 
terminos de ondas planas con una energia cinetica de corte de 24 Ry para ambos semicon- 
ductores [13]. En la Fig.l mostramos la presion isotropica del ZnSe en funcion de la energia 
de corte. En dicha figura puede observarse como a partir de 24 Ry la presion isotroprica se 
mantiene constante, lo cual indica que esta energia de corte es suficiente para tener resulta- 
dos bien convergidos [12]. La integracion sobre la zona de BriUouin se realiza con suficiente 
aproximacion utilizando un conjunto de diez puntos especiales [15] . Las constantes de red 
del equilibrio se determinan ajustando la energia total a la ecuacwn empinca de estado de 
Murnaghan [19]. La energia total en funcion del volumen por atomo para el caso del ZnSe se 
muestra en la Fig. 2. 



13 



Para obtener las constantes elasticas y la frecuencia del fonon para el ZnSe usamos una 
deformacion de ei=± 0.002 en la direccion (100) para obtener Cn y Cu- Para determinar ujr, 
C44 y (f aplicamos un pequefio desplazamiento u = ±0.002 A a lo largo de la direccion (111) 
y una deformacion e4=± 0.002 en la misma direccion. 

Nuestros resultados obtenido utilizando las correciones de core para las constantes elasticas 
en el caso del ZnSe son Cii = 1.125 Mbar, Ci2=0.501 Mbar y C44=0.61 Mbar 

El modulo de compresion esta definido como B = (Cn + 2Ci2)/3 y la constante de cizalla 
efectiva como Cg = (Cn — Cu/^. 

Para el GaAs la deformacion aplicada a lo largo de la direccion (100) para obtener Cn 
y C12 es ei=± 0.004. Mientras que para determinar c^r, C44 y (^ se aplica un desplazamiento 
u = ±0.004 A y una deformacion e4=± 0.004 a lo largo de la direccion (111). Los resultados 
obtenidos considerando y sin considerar correcciones de core en el Ga se muestran en la Tabla 
I y para el ZnSe en la Tabla 11. 

De la observacion de las tablas de resultados podemos extraer que los valores obtenidos para 
el modulo de compresion y la frecuencia cor concuerdan notablemente con los valores experi- 
mentales [23,24] y [27,28]. Las constantes elasticas calculadas comparan bien con los resultados 
obtenidos mediante scattering de Brillouin [22,26], esta concordancia con los resultados expe- 
rimentales no existe si se desprecian las correcciones de core. 

B. Estructuras de Bandas 

Continuando con el estudio de las propiedades de volumen de los dos semiconductores 
tratados, se procedio al calculo de sus respcnuvas estructuras de bandas. Mostrandose los 



14 



resultados obtenidos para el GaAs y el ZnSe con correcciones de core en el Ga y el Zn en las 
Figs.3 y 4, . 

Teniendo en cuenta que el metodo utilizado en nuestro estudio no describe de forma exacta la 
energia de los estados excitados aunque nos proporciona una descripcion cualitativa de estos. de 
la observacion de las estructuras de bandas obtenidas para el GaAs y para el ZnSt, incluyendo 
correcciones de core en el Ga y en el Zn, vemos como el grado de concordancia entre los 
resultados anteriores conocidos [8,20.30] y los obtenidos en nuestro trabajo es excelente para 
las bandas de Valencia asi como para la forma de las bandas de conduccion (Es conocido que la 
teon'a del funcional de la densidad solo proprociona informacion, estrictamente correcta, sobre 
el estado fundamental, subestimando generalmente el gap). 

IV Conclusiones 

En este trabajo y usando metodos desde primeros principios hemos obtenido energias totales 
con un elevado grado de convergencia, fuerzas y tensiones en el GaAs y el ZnSe para Uegar 
a los modulos de elastlcidad, las frecuencias del fonon TO{r) y las estructuras de bandas de 
estos materiales. Para los calculos anteriores hemos usado un metodo autoconsistente con 
pseudopotenciales ab initio en el formalismo LDA con una base en ondas planas. En base a 
la observacion de los resultados experimentales ya tabulados y los de otros calculos en los que 
no se tenian en cuenta las correcciones de core, se llego a la conclusion de que los electrones 
de la capa 2d tanto del Ga como del Zn no habian sido tratados de forma adecuada. Por lo 
tanto, en nuestro estudio usamos las denominadas correcciones de correlacion e intercambio no 



15 



lineales que permiten un adecuado tratamiento de estos electrones. A la vista de los resultados 
obtenidos concluimos que estas correcciones de core permiten una mejor descripcion de las 
propiedades estructurales de los dos compuestos, GaAs y ZnSe, estudiados. 

Agradecimientos 

Queremos expresar nuestro agradecimiento a K. Kunc. R.M. Martin, R.J. Needs y O.H. 
Nielsen que han desarroUado los programas que hemos utilizado en este estudio, asi como a 
A. Mufioz por su ayuda y sugerencias en este estudio. . Este trabajo ha sido parcialmente 
financiado por el proyecto PB91-0934 de la Direccion General de Investigacion Cientifica y 
Tecnica, DGICYT. 

References 



[1] W. Kohn and J.L. Sham, Phys. Rev. B 140, A1133 (1965); ibid B 145, 561 1966. 
[2] P. Rodriguez-Hernandez and A. Muhoz, Semicond. Sci. Technol. 7, 1437 (1992). 
[3] N. Chetty, A. Munoz and R.M. Martin, Phys. Rev. B 40, 11934 (1989). 
[4] G.B. Bachelet, D.R. Hamann and M.L. Schliiter, Phys. Rev. B 26, 4199 (1982). 
[5] D.M. Ceperley and B.J. Alder, Phys. Rev. Lett. 45, 566 (1980). 



16 



[6] J. Perdew and A. Zunger, Phys. Rev. B 23, 5048 (1981). 

[7] S. Louie. S. Froyen and M.L. Cohen Phys. Rev. B 26, 1738 (1981). 

[8] C.S. Wang and B..M. Klein. Phys. Rev. B 24. 3393 (1981). 

[9] G.B. Bachelet and N.E. Christensen, Phys. Rev. B 31, 879 (1985). 

10] G.E. Engel and R.J. Needs. Phys. Rev. B 41. 7876 (1990). 

11] A. Queish and R.J. Needs. Phys. Rev. B 4S. 4299 (1991). 

12] O.H. Nielsen and R.M. Martin. Phys. Rev. B 32. 3780. Phys. Rev. B 32. 3792 (1985; 

13] P.J.H. Denteer. Ph. D. Tests (Universidad de Eindhoven, Holanda, 1987). 

14] J.F. Nye. Physical Properties of Crystals (Oxford University Press, Oxford. 1957). 

15] H.J. Monkhorst and J.D. Pack. Phys. Rev. B 13. 5188 (1976). 

16] H. Hellman. Einfukrung in die Quantumchemie ^Deuticke. Leipzig 1937). 

17] R.P. Feynman. Phys. Rev. 56. 340 (1939). 

18] L. Kleinman. Phys. Rev. 128, 2614 (1962). 

19] F.D. Murnagham. Proc. Natl. .Acad. Sci. US.A 50. 697 (1944). 

20] J.R. Chelikowsky and M.L. Cohen. Phys. Rev. B 14, 556 (1976). 

21] J.B. MuUin, B.W. Straughan, et al. , Inst. Phys. Conf. Ser. 24, 275 (1975). 



17 



[22] J.S.Blakemore, J. Appl. Phys. 53, R123 (1982). 

[23] C. Patel, T.J. Parker et al., Phys. Status Solidi (h) 122, 461 (1984). 

[24] R.I. Cottam and G.A. Saunders, J. Phys. C6, 2105 (1973). 

[25] W.M. Yim and E.J.Stofko, J. Electrochem. Soc. 119, 381 (1972). 

[26] C.G. Hodgins and J.C. Irvin, Phys. Status Solidi (a) 28, 647 (1975). 

[27] D.H. Chung and W.R. Buessen, J. Appl. Phys. 38, 2535 (1967). 

[28] J.K.D. Verma and M.D. Aggarwal, J. Appl. Phys. 46, 2841 (1975). 

[29] C.H. Park and D.J. Chadi, Phys. Rev. B 49, 16467 (1994). 

[30] Renata M. Wentzcovitz, K.J. Chang and M.L. Cohen, Phys. Rev. B 34, 1071 (1986) y 
referencias. 



18 



Tablas 

TABLA I. (a) Constante de red oq, constantes elasticas C,_, del GaAs con correcciones de 
core en el Ga. la constante elastica C44, la frecuencia del fonon transversal optico en T. uj-^ 
el modulo de compresion B. la constante de cizalla efectiva C, y el parametro de deformacion 
interna ^. (b) El mismo estudio sin correcciones de core. 

Ref. ao Cii C12 C44 CJ^ ur B C, i 

(A) (Mbar) (Mbar) (Mbar) (Mbar) (THz) (Mbar) (Mbar) 
Expt. [21] 5.653 

Expt. [22] 1.126 0.571 0.60 

Expt. [23] 8.013 

Expt. [24] 0.769 

Referenda [3] 1.38 0.55 0.66 

Referenda [12] 5.55 1.23 0.53 0.62 ' 8.09 0.73 0.48 

Este trabajo (a). 5.643 1.125 0.501 0.61 0.761 8.04 0.709 0.312 0.314 

Este trabajo(b). 5.387 1.533 0.685 0.82 1.036 8.9 0.96 0.424 0.325 

0.995^ 

^ Resultado obtenido ajustando mediante la ecnacion empinca de Murnagham. 



19 



TABLA n.(a) Constante de red oq, constantes elasticas C,j del ZnSe con correcciones de 
core en el Zn, la constante eliLstica C44, la frecuencia del fonon transversal optico en F, z/p, 
el modulo de compresion B. la constante de cizalla efectiva C^ y el parametro de deformacion 
interna ^. (b) El mismo estudio sin correcciones de core. 

Ref. ao C„ C12 C44 CJ4 i^r B C, i 

(A) (Mbar) (Mbar) (Mbar) (Mbar) (THz) (Mbar) (Mbar) 

Expt. [25] 5.667 

Expt. [26] 0.872 0.524 0.392 

Expt. [27] 0.667 

Expt. [28] 0.283 

Referenda [8] 5.409 

Referenda [29] 5.53 

Este Trabajo(a) 5.632 0.873 0.514 0.43 0.56 6.2 0.635 0.175 0.377 

Este trabajo(b) 5.183 1.4 0.79 0.758 1.009 7.9 1.01 0.32 0.37 



0.872 



Resultado obtenido ajustando mediante la ecuacion empirica de Murnagham. 



20 



0.0 



CO 

5 -100-0 



•200.0 



a: 



-300.0 - 



ZnSe 



-400.0 I M M M I I I I I 



0.0 



T T I I I I I I I I I I I I I I I [ I I I I I I T I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I r I 

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 



NUMERO DE K 



Fig.l 



Presion isotropica del ZnSe en funcion de la energia de corte para una constante de red 
Oo = 5.565 A. 



-378.2 
CO 
g -378.4 

O 

£ -378.6 

> 
^^-378.8 

< 

E- 

O -379.0 - 
E- 

< 

M -379.4 : 



-379.6 -1 



30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 

VOLUMEN/ATOMO (A) 



Fig.2 



Energia total del ZnSe en funcion del volumen por atomo a una energia do corte de 24 Ry. 



21 



15.0 




-15.0 



Fig.3 



Estructura de bandas del GaAs calculada con una energia de corte de 24 Ry v una constante 
de red Qq = 5.643 X. 




Fig.4 

Estructura de bandas del ZnSe calculada con una energia de corte de 24 Ry v una constante 
de red qq = 5.632 A. 22 



SECCION 

QUiiMICA 



Rev .Acad .Canar . Cienc . , VI (Nums. 2,3 y 4), 25-45 (1994) 



RESEARCH ON WORKING FLUIDS FOR REFRIGERATION, AIR 
CONDITIONING, AND HEAT PUMP SYSTEMS 

H. Kruse, M. Burke 

Institute of Refrigeration 
University of Hannover 



INTRODUCTION 

Research on the working fluids for refrigeration and air-conditioning and heat pump systems 
has been conducted at the Institute of Refrigeration (IKW) at the University of Hannover, 
Germany, for more than 15 years. This research is mainly concerned with the interaction 
between refrigerants and lubricants in those systems and only to a minor extent with 
refrigerants, because the IKW is working in the field of applied research. The investigation on 
properties of pure refrigerants and refrigerant blends is the domain of scientists in the field of 
thermodynamics at various universities, e.g. the University of Las Palmas de Gran Canaria 
(ULPGC). Up to the late seventies, the research has been carried out mainly with 
chlorofluorocarbons (CFCs) and hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) like R12, R22, and R502 
in the mixture with mineral oils. At that time, two facts were the starting point for refrigerant 
oil research at the IKW in Hannover: 

Energy Conservation 

The oil crisis in 1974 had initiated in the industrialized countries research for energy 
conservation, namely for domestic heating systems by the development of heat pumps. 
Those heat pumps had to compete with conventional heating systems with lower initial 
costs. In order to compensate for the higher capital costs of heat pumps in an adequate 
time, energetic improvements in comparison to conventional heat pump systems had to 
be achieved . For this reason, research at the University of Hannover was started in 
order to apply the Lorenz cycle with gliding temperatures for energy saving using 
zeotrope binary refrigerant mixtures [1]. The knowledge of the behaviour of those 
refrigerant mixtures like R12/R114 and R22/R114 in combination with lubricants were 
not known until that time when only some minor investigations on oil/refrigerant had 
been done on blends of R22 and R12 outside their azeotropic point. Further on, the 
higher working temperatures in heat pumps as compared to refrigeration systems asked 
for more thermal stability of the lubricants and required for that purpose special 
developments of synthetic oils [2]. 

Also the gradual shortage of mineral oils with adequate low temperature behaviour, 
namely more of the paraffinic than the naphthenic type, had led to the development of 
synthetic lubricants like alkylbenzenes (AB), polyalphaolefins (PAO) and polyglycols 
(PG) during that period. The behaviour of these new synthetic oils together with the 
conventional refrigerants and especially together with their mixtures, was mostly 
unknown at that time, when the research of oil/refrigerant systems at the University of 
Hannover started. This research led to two Ph.D. theses by Schroeder [3] and Hesse 
[4] dealing mainly with this problem in order to find a way for predicting 
oil/refrigerant properties by using thermodynamic relations, instead of what up to that 
time was only possible by empirical equations. 



25 



Environmental Effects 

Ozone Depletion 

Another impact on the oil/refrigerant research was the theory of ozone depletion by 
Molina and Rowland [5] issued in the same year of the oil crisis 1974 but 
acknowledged in the scientific and political world only in 1987 when the "Montreal 
Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer of the Earth" was signed. This 
agreement led to a new direction in the refrigerant oil research. Instead of 
chlorofluorocarbons (CFC) and hydrochlorofluorocarbons (HCFC) new 
hydrofluorocarbon (HFC) refrigerants as listed in table 1 without chlorine together 
with new lubricants of the polyglycol- or ester-type had to be applied in refrigeration 
and air-conditioning systems. The enforcement of the Montreal Protocol during the 
follow-up conferences in London 1990 and in Copenhagen 1992 accelerated the 
research towards ozone benign working fluids and led to a further Ph.D. thesis by 
Arnemann [6], who did experimental investigation with polyglycol/R134a systems as 
well as theoretical work in order to predict the behaviour of pure and mixed 
refrigerants with new lubricants theoretically. In parallel, measurements on those 
fluids were done extensively and published by Burke and Kruse [7, 8, 9]. 

With R134a a suitable alternative for the CFC R12 was found. So far there is no pure 
fluid from the HFC group known as a possible substitute for the HCFC R22 and the 
CFC R502. The presently most favoured alternatives are mixtures containing the 
HFCs R32, R125, R143a, and R134a [9]. To fmd a way to estimate the properties of 
binary and ternary refrigerant blends with oil will be the challenge in the future. 



Refrigerant 


No. 


Chemical 
Formular 


Molecular 
Mass 


T. 


T„ 


Pc, 








[kg/kmol] 


[°C] 


[°C] 


[bar] 


Chlordifluoromethane 


R22 


CHCIF2 


86,480 


-40,8 


96,0 


49,7 


Blend 


R502 


CHCIF2/ 


111,640 


-45,4 


82,2 


40,7 


R22/R115 : 48.8/51 


2 


CCIF2CF3 










Difluoromethane 


R32 


CH2F2 


52,020 


-51,8 


78,4 


58,3 


Pentafluoroethane 


R125 


CHF2CF3 


120,020 


-48,1 


66,3 


36,3 


Trifluoroethane 


R143a 


CH3CF3 


84,040 


-47,8 


73,1 


37,9 


Tetratfluoroethane 


R134a 


CH2FCF3 


102,030 


-26,2 


101,1 


40,7 


Propane 


R290 


C3H8 


44,094 


-42,0 


96,7 


42,5 


Annmonia 


R717 


NH3 


17,030 


-33,3 


133,0 


114,2 



Table 1 -Properties of R12, R22, R502 and some of their possible alternatives 



Global Warming, Greenhouse Effect 

During the last years, another environmental problem, the global warming effect 
appeared on the horizon and influenced the development of refrigeration systems. This 
has led to the reappearance of old refrigerants like ammonia (NH3), hydrocarbons 
(HCs), and now under development carbondioxide(C02), which require again 
lubricants under the aspect of modern, technologically well developed refrigeration and 
air-conditioning systems. Therefore, special lubricants for ammonia have been 



26 



detected in a research project at the IKW [10], which allow the application of ammonia 
in small refrigeration systems. These lubricants are now already on the market. 

On the other hand, the market gain of hydrocarbons in refrigerators first in Germany 
and now in Europe has shown the importance of the interaction of lubricant and 
refrigerant. Especially concerning the lubrication behaviour of natural refrigerants 
together with new oils will further on be the challenge the lubricant/refrigerant 
research for technically well developed refrigeration and air-conditioning systems. 
Therefore, in the following, the general problems of the working fluids in refrigeration 
and air-conditioning systems will be described first and the results of the research on 
those working fluids at the IKW in Hannover will be briefly discussed later. 



LUBRICANTS IN REFRIGERATION SYSTEMS 

In contrast to the refrigerant, the lubricant, which is termed refrigeration oil, is needed only in 
the compressor of the refrigeration system. There, its primary job is to lubricate the bearings 
and other gliding areas inside the compressor. Besides, it provides for better sealing between 
the piston and the cylinder or heat transport out of the compressor. The migration of oil from 
the compressor into the refrigerant cycle can be reduced by an oil separator but not completely 
prevented. Driven by the refrigerant flow, the oil has to pass t!ie cycle as balast and return to 
the compressor. 

On its way through the refrigeration cycle, the lubricant must to withstand great fluctuations in 
temperature. The primary requirement for a refrigeration oil is a high thermal and chemical 
stability. Both, carbonization, chemical reactions with the refrigerant or other system materials 
at high temperatures as well as flocculations at low temperatures can reduce the life span of a 
refrigeration system dramatically. 

For the so-called CFC and HCFC refrigerants, mineral oils, semi-synthetic and fully synthetic 
lubricants proved to be useful. Mineral cmIs are classified as paraffins, naphthenes, aromatics, 
and olefins. The available synthetic lubricants were mainly products on the basis of alkyl 
benzenes (AB) and polyalphaolefins (PAO). Only in rare cases, silicone or silicate oil or 
polyglycol lubricants (PG) were used. 

The conversion of refrigeration systems from CFC to HFC refrigerants was accompanied by the 
conversion of the refrigeration system to new lubricants, as the previously used ones are not 
sufficiently miscible with the new refrigerants [7]. By the separation of lubricant and liquid 
refrigerant, which is termed miscibility gap of the oil/refrigerant system, the performance of the 
refrigeration setup can be influenced considerably. 



Oil and Refrigerant in the Refrigeration System 

An insufficient miscibility of lubricant and refrigerant can cause problems as is exemplified in 
the diagram of a refrigeration system in figure 1. On the right, in the scheme of a refrigerator 
system, there is the "oil cycle" consisting of the compressor and the oil separator. As 
mentioned before, a small fraction of the lubricant migrates into the refrigerant cycle and has to 
be transported back from there to the compressor in order to supply it with the necessary 
lubricant quantity. 



27 



Oil Separator 
lOOOOO) Condenser 





Flooded Evaporation 



-J Ccncenlrate R717 



Concentrate Oi 



i''r^s2^^3 



Figure 1 - Oil transport in a refrigerant cycle [8] 

A good miscibility of oil and refrigerant has an advantageous effect on the oil-return from the 
refrigerant cycle to the compressor. Especially at low temperatures as they exist in the 
evaporator of a refrigeration system, in comparision to the pure oil the liquid viscosity of the 
oil/refrigerant mixture decreases considerably with an increasing refrigerant fraction. The 
flowability of the mixture grows correspondingly so that the lubricant, which is flowable 
because of its refrigerant fraction, can be transported by the refrigerant gas flow. In this 
condition, the oil can be returned to the compressor without any additional construction devices. 

In the compressor, where the highest temperatures exist, a sufficient viscosity of the lubricant 
has to be guaranteed in order to ensure its lubrication. A good miscibility of oil and refrigerant 
results in a reduction of the lubricant's viscosity caused by the dissolved refrigerant. This fact 
has to be taken into consideration for the design of the compressor and the selection of the 
refrigeration oil. 

In case of immiscibility with the refrigerant, oil separation may appear in the oil sump of the 
compressor and in apparatuses such as condenser, receiver or evaporator. Especially the 
evaporator may become an oil trap because of the increasing fluid viscosity with decreasing 
temperature. To realize a dry evaporation in the case of immiscibility, the pure oil has to be 
very low viscous in order to allow its transportation by the circulating refrigerant. Otherwise, 
the oil will remain in the evaporator. The oil-covered heat exchanger tubes will diminish the 
heat transfer and cause a pressure drop. In such refrigeration systems normally the principle of 
the flooded evaporation is applied. In a flooded evaporator, liquid refrigerant is always 
present. In the case of a miscibility gap, two liquid phases occur as shown in figure 1. If the 
oil has a lower density than the refrigerant— which is the case for CFC and HFC refrigerants in 
the relevant temperature range-, its evaporation is additionally hampered by the oil-rich liquid 
phase floating on top. These are unfavourable conditions. 



28 



The flooded evaporation is commonly used in large R22 and ammonia systems, where the oils 
are not miscible with ammonia are only partly miscible with R22 [11]. The return of the 
separated oil is facilitated in that way that in the case of ammonia the density is lower than the 
density of oil. By constructive devices or by draining the evaporator's sump during 
maintenance works, the refrigeration oil is removed from the evaporator and refilled to the 
compressor. In the case of R22 the floating oil on top of the refrigerant liquid surface is sucked 
from there by special oil return lines to the compressor. 

Such a procedure is only possible for high capacity refrigeration systems with costly oil 
separating systems, which are constantly maintained by trained personnel. For low capacity 
systems this procedure is not economical. In these systems well soluble oil-refrigerant systems 
are applied to enable a dry evaporation. To find an oil that provides both solubility with the 
refrigerant at low temperatures and sufficient viscosity at high temperatures even in the mixture 
with the refrigerant is very important for most applications in refrigeration. 



THE MISCIBILITY GAP 

Depending on temperature and pressure, not all liquids are fully miscible in each other. The 
separation of a system into two separate liquid phases as shown in figure 2, is called a 
miscibility gap. In the case of an oil/refrigerant mixture, there are two liquid phases, a more 
oil-containing liquid of and a more refrigerant-containing liquid B. They are divided by a phase 
boundary. The separation is caused by the different densities of the two liquid phases. Above 
the liquids is a vapour phase, which for oil/refrigerant mixtures in regard to the tremendous 
differences of oil and refrigerant in vapour pressure consists nearly of pure refrigerant so that 
its amount of oil can be neglected. 




".| liquid a[ 



■ p.l • const. 

phase boundary 
gas / liquid 

.phase boundary 
liquid / liquid 




Miscibility Gap 



Miscibility Diagram 



Figure 2 - Miscibility gap and miscibility diagram 

In the right diagram of figure 2, the miscibility cur\'e of the mixture is plotted as a function of 
temperature and mass fraction oil. The miscibility curve separates the scope of complete 
homogeneous solubility from the scope of the solubility gap, in which two liquids appear. The 
side of the miscibility curve, where the immiscibility starts here, is marked by a hatching. 

Figure 3 shows a total of five possible versions of miscibility curves. The curves of type A to 
D have been determined both in past studies [12] and in the here presented results. Type E, a 
completely encompassed miscibility gap, for example occurs in the nicotine-water system. 



29 








Typ dI ^ 




Figure 3 - Different forms of miscibility curves 



Results of Experimental Investigations on Miscibility 

Investigations made by Hesse [4] of the refrigerant mixture of R22 and R114 with an alkyl 
benzene (Al) of the viscosity class ISO 32, whose results are reflected in figure 4, led to a 
considerable decrease of the separation temperature of binary refrigerant blends in contrast to 
the pure substances. The investigated, binary refrigerant blends possess a clearly more 
favourable miscibility with this oil in comparison to their pure components. 

Temperature [ °C ] 



R22/R114 


0.00 


1 R22/R114 


0,25 


2 R22/R114 


0,50 


3 R22/R114 


0,75 


— ■ -R22/R114 


1,00 




0,1 0.2 0,3 0.4 0,5 0.6 0.7 0,8 0,9 

Massfraction Oil [ - 1 



Figure 4 - Miscibility of R22 and Rl 14 with the alkyl benzene lubricant Al 

In a subsequent research project [7], the miscibility of the refrigerants R23, R134a and R152a 
as well as those of the binary blends R23/R152a and R134a/R152a with various oils were 
experimentally examined. Like R13, R23 is a low temperature refrigerant, whose normal 
boiling point is at -82.1°C and whose critical temperature at 25.6°C is quite low [13]. 



30 



Temperature I "C 



Masiiraclion RiS7 


;~'n.„i 


0.00 (B23) 






0,5 






10 (RiSii) 






-■' '-'■' '"-" "• 


" 


3 




0,1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 

Massfraction Oil [ - ] 



Figure 5 - Miscibility of R23 and R152a with an allvyl benzene lubricant A2 

In contrast to the system R22/R114, the refrigerant blend R23/R152a shows another oil 
behaviour. Investigations of the solubility of this system with an alkyl benzene refrigeration oil 
A2 of viscosity ISO 46 of led to exactly the opposite effect as can be seen in figure 5. It shows 
the miscibility curve of the pure refrigerants as well as of a blend consisting in equal fractions 
of R23 and R152a with this oil. While R23 is only soluble with A2 for oil-rich compositions, 
R152a also has soluble compositions on the oil-poor side. With the refrigerant blend, the oil 
A2 shows an even more unfavourable solubility behaviour than the pure refrigerants. 

While the examples of R22/R1 14 and R23/R152a show these unexpected results, the miscibility 
curves of most systems composed of oil and a refrigerant blend run inbetween those of the 
systems containing pure refrigerants and oil. 

Within an ongoing research project of the European Community [14] at the IKW, the behaviour 
of the earlier mentioned refrigerants R32, R125, and R134a is investigated with a new but 
already commercially available lubricant (E8). This is a polyolester-type lubricant of the 
viscosity ISO 32, which is used in compressors for supermarket refrigeration. 

The HFC R32 has the main disadvantage to be tlammable, R125 of these three refrigerants has 
the highest contribution to the greenhouse warming effect, caused by its high direct greenhouse 
warming potential (GWP) and its high energy consumption as a refrigerant. As shown in table 
1, R134a with a normal boiling point of -26.2 °C is not suitable for a typical R22 or R502 
application with evaporation temperatures down to -40°C. 

Besides the pure refrigerants, the oil miscibility of a ternary refrigerant blend with mass 
fractions of 30% R32, 30% R125, and 40% R134a was determined by experiments. 

The solubility behaviour of the three oil/pure refrigerant mixtures and the oil/refrigerant blend 
mixture is shown in figure 6. The investigations were carried out in the temperature range 
between -80°C and +80°C. The system E8/R32 forms a misciblitity gap at temperatures 
below -18°C and above 4-70°C. The oil E8 proved completely soluble with R125 for low 
temperatures down to -80°C. Only for temperatures above +65 °C, that is near the critical 



31 



temperature of R125, separations of the liquid could be observed. The separation temperatures 
of the third binary mixture E8/R134a are below -10° C and thereby far below the application 
temperature of the refrigerant R134a. As with R134a, no miscibility gaps were identified for 
the ternary refrigerant blend with the oil E8 at high temperatures. For low temperatures these 
appear below -65 °C. 



Temperature [ °C 



Sepa 


ration Temp. 


1 ' 


E8/R32 


. 


E8/ni34a 


■^' 


E6/R125 


o 


E8/R32/R125/R134a 




^ 1 1 — I — I — I — I — I 1 

0,1 0,2 0.3 0,4 0,5 0.6 0.7 0,8 0.9 1 

Mass Fraction Oil [ - ] 



Figure 6 - Miscibility of R32, R125 and R134a with an ester-type lubricant E8 

Since refrigerant blends, such as R32/R125/R134a are looked at as R502 substitutes for the 
application in a supermarket refrigeration system with evaporation temperatures of about -40°C, 
an oil/refrigerant mixture with this blend is sufficiently miscible. 

Besides those HFC blends as substitutes for R502 and R22 in low temperature refrigeration, 
ammonia is an alternative refrigerant for R22, which contributes neither to the depletion of the 
ozone layer nor to the global warming of the atmosphere. Ammonia is energetically and 
volumetrically favourable as it has among other properties a large specific heat of vaporization 
and a high volumetric refrigerating capacity. Due to its favourable energetic behaviour, the 
indirect contribution to the greenhouse warming effect is kept at a minimum. Moreover, 
ammonia is inexpensive and available in sufficient quantities. 

The nonferrous metals normally used in refrigerating systems, e.g. copper and brass are as well 
as the majority of the jointing materials are not compatible with ammonia. Further 
disadvantages are the flammability and the toxicity of ammonia. Ammonia is classified as a gas 
which is not easily inflammable, and w^hose explosion hazard in air is relatively small. The 
smell of ammonia is regarded as very disagreeable. Even smallest volumetric amounts in the 
air are being preceived by human beings. 

In spite of its local danger potential, the refrigerant ammonia has proved its reliability in large 
industrial plants for decades. It is used there in absorption as well as in compression 
refrigeration cycles. The commonly used oils in ammonia refrigeration systems, e.g. mineral 
oils or polyalphaolefines, are miscible with ammonia only on a very limited basis, as shown in 



32 



figure 7 [11] with a logarithmic abscissa. Only in compositions with oil mass fractions far 
below 1% or above 99%, these working fluids shown here are completely soluble. For 
concentrations inbetween these critical values, this mixture has a miscibility gap and therefore 
does not meet the requirements, which are necessary for a dry evaporation. 

Temperature I* C 1 



20 



Separat 


ion 


Temp 




M 


ner 


al 0.1 


R7I7 




kyl 


Bene 


-le / n22 




. 10"^ 10"' 1 50 99 

Mass Fraction of Refrigerant [ - 1 

Figure 7 - Miscibility of a mineral oil with ammonia 

This was one reason why ammonia could not be used economically in refrigeration systems of 
smaller capacity in the past and was exactly the starting point, where a research project [10] at 
the IKW was initiated, which comprised investigations of the miscibility of lubricants with 
ammonia. The basic idea was that similar to the polar R12-substitute R134a, the polar 
refrigerant ammonia could likewise be soluble with the new, polar, synthetic lubricants. 

A total of five lubricants, one ester oil and four polyglycol oils, with regard to their miscibility 
with ammonia were investigated within this research project. The polyglycols P3, P4, and P5 
are base oils, P6 is an added version of the oil P3. Some data of these oils are contained in 
table 2. Besides the kinematic viscosity, the pour point, and the principal solubility with water 
and mineral oil, the information to what fractions they are composed of ethylene oxide (EO) 
and of propylene oxide (PO) is additionally given for the polyglycols. 

Table 2 -Investigated oils 



Sign 


Type of Oil 
(EO : PO) 


. [10-^^] 
40 / 100°C 


Pour Point 
[°C] 


Solu 
Water 


Dility in 
Min. Oil 


E3 


Polyol Ester 


25 / 5 


-54 


no 


? 


P4 

P3, P6 

P5 


PG (0:1) 
PG (1:1) 
PG (4:1) 


50 / 9 
70 / 14 

55/11 


-45 

-50 




no 
yes 
yes 


yes 
no 
no 



33 



Temperature I °C 1 




0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0, 

Massfraction Oil I - ] 



Figure 8 - Miscibility of polyglycols with ammonia 

The results of the miscibility investigations with polyalkylene glycols are plotted in figure 8. 
Within the investigated temperature range between -80°C and 4-90°C, none of the investigated 
oil/ammonia systems was completely miscible. The oil P4 consisting of pure propylene glycol, 
already showed separation at temperatures between 4-20°C and +40°C. This oil, therefore, 
does not constitute an improvement in comparision to conventional refrigeration oils. 

The solubility limit of the systems consisting of oil P3 or P6 -both composed of equal fractions 
of ethylene and propylene oxid-- and ammonia is shifted to clearly lower temperatures! For 
compositions with less than 5% oil as they can exist in the evaporator of a refrigeration system, 
the separation temperatures are clearly below -40°C. In refrigeration systems with evaporation 
temperatures between -40°C and -50°C the miscibility of this oil could, therefore, be sufficient 
for the necessary viscosity reduction in the evaporator and thereby enable the automatic oil 
return to the compressor. The additives of the oil P6 did not have any impact on the miscibility 
in this case. 

For the mixture oil P5/ammonia, the miscibility curve is rather atypical. The mixture ratio EO 
to PO of this lubricant is 4 to 1. For refrigerant-rich compositions, this mixture showed the 
lowest separation temperatures. With a growing oil mass fraction, however, the separation 
temperature also increased continuously. Compositions with oil mass fractions of more than 
95% already showed miscibility gaps for temperatures above 0°C. This could particularly 
cause problems for the oil transport through the suction line to the compressor in small capacity 
refrigeration systems due to the high viscosity of the oil-rich liquid phase. 

The investigations with the polyol ester E3 revealed on the one hand insolubility with ammonia 
in the investigated temperature range and on the other hand chemical reactions. Therefore 
ester-type lubricants are not suitable for applications with ammonia. 



34 



Theoretical Investigations on the Miscibility of Oil/Refrigerant Systems 

The calculation on the miscibility of oil/refrigerant systems at the Institute of Refrigeration in 
Hannover was started by Hesse [4]. For the mixture of oil A2/R22 as shown in figure 4. 
Using a Lee-Kesler-Ploecker equation of state for the vapour phase and the UNIQUAC equation 
for the liquid phase and binary interaction parameters, which were fitted to the results of the 
vapour pressure measurement, the miscibility line was estimated as presented in Figure 9. The 
shape of the curve was very similar to that of the experimentally determined miscibility curve. 
Unfortunately, the separation temperatures of the calculated curve show deviations up to 30 
Kelvin. 

-20 



Bereich 

Oil /R22 








V calc. 


, UNIQUAC 


F experimental 


\ 


^ 


; Miscibility Gap 


\ 


\ 



20 '.0 60 

Oil Mass Fraction [%] - 



Figure 9 - Comparison of the measured miscibility gap and the results calculated by 
using the UNIQUAC model 

The theoretical work was continued by Arnemann [6]. In addition to UNIQUAC, he included 
the equations of Flory-Huggins, of Wilson and the equation of Redlich-Kwong-Soave (RKS) for 
the calculation of the liquids in his investigations. The vapour phase was always calculated 
using the RKS equation of state. In the first step, the empirical equations were fitted to the 
vapour pressure data for the oil/refrigerant mixture. The results of the calculation are 
illustrated in figure 10, where the separation temperatures are shown as a function of refrigerant 
mass fraction. The results are similar to those of Hesse with similar shapes of the curves but a 
significant deviation in separation temperature. Although the binary interaction parameters of 
the Flory-Huggins equation were adapted as a linear and quadratic function of the temperature, 
the results calculated by UNIQUAC, using constant interaction parameters, are closer to the 
experimental data. 

In the second step of this work, the calculations were fitted to the results of some miscibility 
measurements. As presented in figure 11, the deviation between the calculated and the 
experimental results decreased drastically and correspond very well for low refrigerant mass 
fractions. Like in the first step, using the UNIQUAC equatioq results in the best data. 



35 



280 



260 



220 



200 



180 



160 




A Flory-Huggins (qua.) 
D riory-Hug^ins (lin.) 
O UNIQUAC (kons.) 
• Exp. 
Polynom 



0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 



^K. / (g/g) 



Figure 10 - Calculation on miscibility of alkyl benzene Al with R22 using 
parameters fitted to the vapour pressure measurements 



_^.^ 




1 ' 1 ' 1 


^ D«>\ 


bd 


200- 




DSiT 


^^ — ' 


■ 


/ 


CP 


\ 


180- 


/ 


d: 


t- 


160- 




■ 




1 ■ 1 ■ 1 


1 



V RKS 
O UNIQUAC 
D Flory — Huggins 
• Exp. 
Polynom 

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 • 1.0 
i^ / (g/g) 

Figure 11 - Miscibility of alkyl benzene Al with R22 using parameters fitted to the 
miscibility measurements 

The results of the estimation on miscibility for mixtures of a polyglycol-type lubricant with 
R134a illustrated in the figures 12 and 13 showed the same tendencies as seen before. For this 
mixture, the immiscibility starts at the side above the curve for high temperatures. Only with 
the UNIQUAC equation, it was possible to predict liquid separation using parameters that are 
fitted to the vapour pressure, yield in high deviation to the measurements. Adapted to the 
results of some miscibility measurements, it was possible to estimate separation temperatures 
with a Flory-Huggins and RKS equation as well. For the lower mass fraction of refrigerant, 
the prediction of the RKS differs rather strong from other equations. 

When comparing the binary interaction parameters for both oil/refrigerant systems, no physical 
relation could be found between the fits on the results of the vapour pressure measurements and 
miscibility measurements. Finding satisfactory possibilities in order to predict the miscibility 
behaviour of oil/refrigerant systemy will be one challenge of the future. 



36 



oou- 


.. o . 


■ 340- 


\ i 




V / 


320- 


^^--^. 




Oa • a 


^ 300- 


- 


^ 


&o • a 


■^ 280- 


. 


£- 


& a» i 


260- 


- 




«> 


240- 


- 




* 


220- 


.-«^, ,-■ , . « 



0.0 0.2 0.4 0.6 0. 
^K. / (g/g) 



A UNIQUAC (konsl.) 
O UNIQUAC (lin.) 

♦ UNIQUAC (quad.) 

• Exp. 
Polynom 



1.0 



Figure 12 - Calculation on the miscibility of a polyglycol with R134a using 
parameters fitted to the vapour pressure measurements 



^^ 


ODU- 

■ 


1 ■ 1 


\ ' ;•! 


^ 


340-^ 


V 








V 


"" — ^ 




7 


^^ V c# 6 


\ 


320- 


\ 


^^*«^^-^_ 


c— 


300- 




1 



V RKS 
O UNIQUAC 
D Flory-Huggins 
• Exp. 
Pol>'nom 

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 
^K. / (g/g) 

Figure 13 - Calculation on miscibility of a polyglycol with R134a using parameters 
fitted to the miscibility measurements 



VAPOUR PRESSURE OF OIL/REFRIGERANT SYSTEMS 



Results of Vapour Pressure Measurements 

With increasing mass fraction of oil, the vapour pressure of the oil/refrigerant systems 
decreases as shown in figure 14, where the vapour pressure of the ternary blend 
R32/R125/R134a in the mixture with the ester-type oil E8 is shown as a function of temperature 
with the mass fraction of oil as a parameter. This kind of diagram is for example helpful to 
estimate the solved refrigerant in the oil in a crankcase of the compressor. For a given suction 
pressure and oil temperature the composition of the oil refrigerant mixture can be determined. 



37 



Vapour Pressure 1 bar 

30 -n- 




-40 -20 20 40 60 80 100 

Temperature [ °C ] 



Figure 14 - Vapour pressure of the ternary refrigerant blend R32/R125/R134a 
(30/30/40) with the ester-type oil E8 




0.0B 



2B .40 .60 .80 
Oil Mass Fraction 



Figure 15 - Vapour pressure of a polyglycol/R134a system 

In figure 15, the vapour pressure of six isotherms of the polyglycol/R134a system is shown as a 
function of mass fraction oil. In addition, the miscibility curve is included in this diagram. For 
oil mass fractions lower than 40%, the decrease in vapour pressure in comparision to the pure 
refrigerant is very small. With a higher oil mass fraction, the vapour pressure of the system 
drops drastically down to the pressure of the pure oil, which is negligibly low in comparison to 
the refrigerant. 



38 



Calculation of the vapour pressure of oil refrigerant systems 

For the calculation of the vapour pressure simple, empirical polynoma equations were adapted 
to the results of the measurements by Schroder [3]. First improvements were done by Hesse 
[4] by the application of the Lee-Kesler-Plocker, Wilson and UNIQUAC equation for the 
activity coefficients of the liquid. Using temperature dependent parameters, the average 
deviation in comparison to the results of measurements was about 5%. These results could be 
confirmed by Arnemann [6], who also included the Flory-Huggins equation and the RKS 
equation of state for the liquid. 




— UNIFAC u RKS 

A 333 15 K 

Q 273.15 K 

• 253.15 K 

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 

Figure 16 - Calculation on vapour pressure of the R22/R114 blend using the 
UNIFAC equation 




ber '-' y Der *" x exp 



Figure 17 - Calculation on the vapour pressure of the mixture R22/A1 using the 
PSRK equation of state 



39 



Arnemann further on extended the prediction of the vapour pressure of oil/refrigerant systems 
using the UNIFAC equation. The results for the refrigerant blend R22/R114 are illustrated in 
figure 16, where the dew and boiling curves are given for three temperatures. The calculated 
pressures in tendency are too small and show high deviations in comparison to the results of the 
measurements. The average deviation for a temperature of 0°C is about 13%. For 
oil/refrigerant systems, the deviation increased to values from 30 to 60%. Further 
investigations at the IKW with an improved equation, a so-called Predictive Soave-Redlich- 
Kwong equation [15] confirmed the results of Arnemann. As an example, the vapour liquid 
data of, the A1/R22 mixture at a temperature of 20°C are illustrated in figure 17. 
The estimation of the behaviour of HFCs was not possible because of the missing group 
parameters for the fluorine containing components. 



VISCOSITY 

The liquid dynamic viscosity is determined at the IKW by using a specially designed falling ball 
viscometer of the Hoppler type as illustrated in Figure 18. Driven by gravity, a ball glides 
and/or rolls in an inclined glass tube filled with the test fluid. The dynamic viscosity of the 
fluid is a function of the falling time the ball needs for a given distance, the differences in the 
density of the ball and the fluid and an apparatus constant [8]. 



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Inlet Fluid (•'"Vhi- , 



Pressure Transducer 



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Fluid 




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Figure 18 - Falling ball viscosimeter 



40 



Results of Viscosity Measurements 

In figure 19 the dynamic viscosity of ammonia in the mixture with the polyglycol P3 for 
different concentrations is shown as a function of temperature. Besides some isobaric lines the 
miscibility curve is enclosed in this diagram. With respect to increasing ammonia fractions, the 
viscosity of the mixtures due to the mutual solubility of both fluids decreases drastically. 



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Temperature [°C ] 

Figure 19 - Kinematic viscosity of oil P3 in the mixture with ammonia depending on 
temperature and pressure 

Pure oil at the temperature of 80°C has a viscosity of 20 cSt. The viscosity of a mixture 
containing 10% ammonia at the same temperature is about 7 cSt, extrapolated for 20% 
ammonia around 3 cSt and for 30% less than 2 cSt. On the other hand, the viscosity is 
sufficiently low for pure oil concentrations at low temperature. These are good conditions for 
an oil return driven by the refrigerant flow out of the evaporator into the compressor. 

In contrast to ammonia and the new HFC-fluids, hydrocarbons show a high solubility with 
mineral oils, even higher than the former CFC refrigerants. As presented in figure 20, the 
reduction of viscosity with increasing mass fraction of propane is drastically higher than with 
increasing mass fraction of R12. The question is, if this reduces the oil viscosity to such a 
degree that it is necessary to increase the viscosity class when changing from the CFC R12 to a 
hydrocarbon refrigerant. 

In figure 21 the kinematic viscosity also for the isobaric curves of propane and R12 is presented 
as the function of temperature. Concerning the higher vapour pressure of propane, the maxima 
of the isobaric lines are slightly higher than for R12 in the mixture with the same oil. With 
increasing pressure the deviation of both systems decreases. 



41 




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Temperature -* 

Mineral Oil / Propane 



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Temperature -» 

Mineral Oil / R12 



°C 120 



Figure 20 - Viscosity Behaviour of a Mineral Oil/Propane and Mineral Oil/R12 
System With Increasing Refrigerant Mass Fraction [16] 

Beside the isobaric curves, the viscosity lines for different mole fractions of a refrigerant are 
included in this diagram. In contrast to the usually shown dependency on the mass fraction, the 
reduction of viscosity for given mole fractions of the refrigerant seems to be nearly the same for 
both systems. As is known from the thermodynamics, the vapour pressure of the mixture is 
related to the mole fraction of the components and not to their mass fraction. Comparable 
liquid viscosities of both systems are possible if the hydrocarbon and the CFC refrigerants have 
a similar vapour pressure. Then the difference in the liquid viscosity of both oil/refrigerant 
systems in the compressor crankcase can be expected to be very low. 



42 



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Mineral Oil / Propane 



Mineral Oil / R12 



Figure 21 - Viscosity-Pressure-Temperature Diagram of a Mineral Oil/Propane and a 
Mineral Oil/R12 System With the Refrigerant Mole Fraction as Parameter 
[16] 



Calculation of viscosities 



For the calculation of the liquid viscosity, various simple approximations are known, where the 
viscosity of a mixture can be calculated as a function of its composition by mass, molee or 
volume fraction. Arnemann [6] found out that the equations of Lederer [17], Wilson [18] and 
Lees [19] showed the best results for the oil/refrigerant systems investigated. Beside the 
dependence on the mixtures' composition these equations include a binary interaction parameter 
that has to be fitted to the results of viscosity measurements. Arnemann showed that this 
interaction parameter depends both on temperature and composition. 

As the above mentioned equations are only suitable for pure binary refrigerant/oil systems, 
Schroeder [3] and Hesse [4] tried to extend these equations to multicomponent oil/refrigerant 
systems. Their investigations resulted in high deviations from the experimental data. The 
estimation of the viscosity of an oil/refrigerant blend mixture could be improved in a way that 
instead of the pure components the viscosity each of the oil/refrigerant mixtures was used for 
the calculation. 



43 



SUMMARY 

More than 15 years' work has been done at the Institute of Refrigeration of the University of 
Hannover in the research of working fluids for refrigeration, air-conditioning and heat pump 
systems. This research mainly included the determination of thermophysical properties of 
oil/refrigerant mixtures, both experimental and theoretical. With regard to the CFC and HCFC 
phase-out, alternatives are and will be introduced into the market. These alternatives include 
both HFCs and natural fluids, such as hydrocarbons, ammonia, or carbondioxide. Beside pure 
components for the substitution of R12, for many applications the future alternatives for R22 
and R502 are considered to be refrigerant blends belonging to the HFC group. The 
thermophysical properties of these blends and their mixture with a refrigeration oil are mostly 
unknown and have to be determined by experiments in the near future. The experimental 
measurements of properties, such as miscibility, density, vapour pressure, or viscosity are very 
time consuming and, therefore, cost extensive. The scientific tasks in the near future will be to 
improve the theoretical calculations in a way that the properties of oil/refrigerant systems can be 
estimated over a wide range of temperature, pressure, and composition, based on the properties 
of the pure components and the results of a few mixture measurements. This work is on a good 
way for the establishment of equations to calculate the vapour pressure and the liquid viscosity 
of oil/refrigerant systems. For the estimation on miscibility of oil/refrigerant systems some 
additional work and further investigations are necessary to yield satisfactory results. 



44 



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45 



SECCION 

BIOLOGIA 



Rev .Acad .Canar .Cienc . , VI (Nvims. 2,3 y 4), 49-54 (1994) 



ESTUDIO HIGIENICO-SANITARIO DE AGUAS DE PLAYA DEL SUR DE TENERIFE 

M.P. Ar6valo, A. Arias, C. Rodriguez, A. Sierra. 
C^tedra de Medicina Preventiva y Salud Publica. 
Universidad de La Laguna. Tenerife. 

SUMMARY 

A microbiological study was undertaken of the indicators of health and hygiene 
of seawater fronn beaches of Tenerife south. The nnicroorganisms studied were: Total 
and fecal colifornns and fecal streptococci. 

RESUMEN 

Se ha relizado un estudio higi^nico-sanitario de aguas de nnar 
de playas del sur de Tenerife. Los microorganismos estudiados fueron: Coliformes totales 
y fecales y estreptococos fecales. 

INTRODUCCION 

Las playas canarias juegan un importante papel en la vida social y econbmica de 
nuestras islas. El clima c^lido del archipielago, permite su disfrute a lo largo de todo el 
ano, siendo muy apreciadas tanto por los propios canaries, como por el turismo nacional 
e internacional. 

La contaminaci6n microbiol6gica de aguas de playas precede principalmente de 
aguas residuales urbanas que contienen numerosos microorganismos, a veces 



49 



pat6genos. Algunos de 6stos tienen como fuente el ser humano y otros los animales o 
simplemente el suelo y/o las aguas dulces (1,2,4,7). 

Este tipo de contaminaci6n representa un peligro potencial para la salud de los 
banistas. El bano en aguas contaminadas puede provocar enfermedades, sobre todo en 
la esfera otorrinolaringologica (rinitis, sinusitis, otitis, etc.), en la piel y mucosas 
(eczemas, vaginitis) y, en una medida aun no definida, enfermedades ent6ricas (8,9,10). 

Para este estudio se eligieron las playas del literal sur de nuestra isia, debido a 
que la temperatura media invernal es la m^s c^lida, concentra la mayor proporci6n de 
playas turfsticas y es lugar de elecci6n de los tinerfenos para pasar las vacaciones, fines 
de semana, etc. 

Se han seleccionado playas con caracteristicas diferentes, para asfcomparar las 
circunstancias que podrian influir sobre su contaminaci6n bacteriana. 

Entre dichas caracterfsticas se han considerado: 

- Playas naturales o artificiales 

- Abiertas o cerradas 

- Existencia o no de puerto deportivo o pesquero 

- Tipo de poblacion que generalmente hace uso de ella, asi como el entorno urbanfstico. 

MATERIAL Y METODOS 

Han sido seleccionadas un total de 7 playas del literal sur de la isljH de Tenerife, 
situadas entre los municipios de Granadilla y Adeje. 

Se analizaron un total de 84 muestras, recogidas mensualmente durante el ano 



50 



1993. Para la toma y transports se siguieron las indicaciones del RD 734/1988, BOE 
num. 1 67 del 1 de Julio de 1 988 (5). El estudio microbiologico se realize durante las 24 
horas siguientes. 

Los par^metros nnicrobiol6gicos estudiados han sido los establecidos en la 
legislacion vigente (RD 734/88, Anexo 1, BOE nunnero 169, 15 de Julio 1988)(6): 

- Coliformes totales 

- Colifornnes fecaies 

- Estreptococos fecaies 

- Salmonella 

La tecnica utilizada ha sido filtracion por membrana (3). 

Se filtran 100 ml de cada una de las muestras de agua de playa para las 
determinaciones de coliformes, coliformes fecaies, estreptococos fecaies y 250 ml para 
Salmonella, colocando los filtros en los medios y temperaturas adecuadas para cada 
germen. 

RESULTADOS Y DISCUSION 

Para la valoracion de la calidad microbiologica de playas analizadas hemes aplicado 
los valores guia e imperatives establecidos en la legislacion en vigor (RD 734/88, Anexo 
1, BOE num 169, 15 de Julio 1989) (6). 

En la Tabia I se recogen los resultados correspondientes a las medias obtenidas 
en cada uno de los cuatro trimestres del ano, de las aguas de playa estudiadas. 

El 42.9% de la totalidad de las muestras trimestrales de agua de playa analizadas, 
sobrepasan el valor guia (V.G. 500 ufc/100 ml) establecido para el recuento de 
coliformes totales y solo en un caso el valor imperative (V.I. 10000 ufc/100 ml). 



51 



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52 



Con respecto a los coliformes fecales, el 71.4% superan el valor gui'a (V.G. 100 
ufc/100 ml) y en ningun caso el valor innperativo (V.I. 2000 ufc/100 ml). 

Los valores guia establecidos para estreptococos fecales (V.G. 100 ufc/100 ml), 
se superaron solo en el 7.2% de los casos. 

En la distribuci6n trimestral, se observa como el mayor porcentaje de muestras que 
superan los valores guia e imperativos, corresponde a los meses m^s c^lidos (Julio, 
Agosto y Septiembre). 

Teni6ndo encuenta las caracteristicas de cada playa: 

- El M^dano es una playa natural, abierta, sin puerto y de uso fundamentalmente local. 

- La Tejita natural, abierta, sin puerto, no urbanizada y de uso local. 

- Los Cristianos, natural, cerrada, con puerto pesquero y deportivo y de uso local. 

- El Camls6n, artificial con tres anos de existencia, cerrada y sin puerto y de uso 
turistico. 

- Troya, artificial, cerrada, sin puerto y de uso turistico. 

- Puerto Colon, artificial, cerrada, con puerto deportivo y de uso turistico. 

- Torviscas, artificial, cerrada y de uso turistico. 

No encontramos relacibn clara entre la existencia de puerto deportivo, playa 
abierta o cerrada, y natural o artificial con el incremento de contaminaci6n. 

La contaminaci6n microbiol6gica parece estar en relacidn directa con el numero 
de banistas que hace uso de las mismas. Asi 6sta es m^s notoria en aquellas playas de 
uso local (El M6dano y los Cristianos), que presentan un evidente incremento de usuarios 
durante las vacaciones de verano. 

Tambi6n se observa que la mayor contaminaci6n microbiol6gica corresponde a 
aquellas playas con un importante entorno urbanistico. 



53 



BIBLIOGRAFIA 

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54 



Rev. Acad. Canar.Cienc., VI (Nums, 2,3 y 4), 55-64 (1994) 



EFECTO DE LA CONSERVACION DE LAS MLESTRAS SOBRE EL 

COMPORT AMIENTO SEROLOGICO DE DIFERENTES ESTIRPES DE 

BRADYRHIZOBIUM (CHAMAECYTISUS) 

M. Santamaria(l), J. Corzo(l), M.A. Le(5n-Barrios(2) y A.M. Guti6iTez-Navarro(2) 

Departamentos de Bioquimica y Biologia Molecular(l) y de Microbiologia y Biologia Celular(2). 
Universidad de La Laguna. La Laguna 38206 Tenerife 



SUMMARY 

This work deals with the variable response against ELISA test by some isolates from 
Brady rhizobium (Chamaecytisus) infective on leguminous endemic to Canary Islands. This 
variability was explained as a consequence of the previous history and manipulation of the 
samples, mainly temperature for its preservation and freezing-thawing cycles. It is concluded that 
the serological relationships between species or strains must be studied using freshly prepared 
samples. 



RESUMEN 

En este trabajo se describe la variabilidad de la respuesta en el analisis per ELISA de una 
colecci6n de aislados de Brady rhizobium (Chamecytisus) infectivos en leguminosas endemicas de 
las Islas Canarias. Al estudiar las causas de esta variabilidad, se encontro que la conservacidn e 
historia de las muestras previa a la realizacidn del analisis afecta su reaccidn con los antisueros, 
siendo especialmente significativos la temperatura de conservacion de las preparaciones 
antigenicas, asi como el sometimiento de la mismas a ciclos sucesivos de congelacidn y 
descongelacidn. Se concluye que estos trabajos han se der realizados utilizando exclusivamente 
muestras bacterianas recien cultivadas. 



KEY WORDS: Brady rhizobium, ELISA, antigenic relationships, Canary Island Endemic legumes 

PALABRAS CLAVE: Brady rhizobium, ELISA, relaciones antigenicas, leguminosas endemicas 
de las Islas Canarias 



55 



1. INTRODUCCION 

Las bacterias que forman nddulos fijadores de nitr6geno con las raices de las leguminosas 
se encuadran en los g^neros Rhizobium y Brady rhizobium, pertenecientes a la familia Rhizobiaceae 
-para una revisidn, ver [3]-, La mayor parte del trabajo realizado con estas bacterias se ha 
centrado en las estirpes infectivas en las leguminosas m^s interesantes para la nutricidn humana 
o animal, y se conoce muy poco sobre los microsimbiontes de otras leguminosas menos utilizadas 
en la agricultura convencional. Por ello y a fin de lograr un conocimiento lo m^s exacto y 
completo posible de ambos generos, existe un interes creciente en el aislamiento de bacterias de 
n6dulos de estas otras leguminosas. El estudio de las estirpes aisladas requiere su encuadre 
taxondmico, lo que implica relacionarlas con las especies o estirpes ya conocidas de estas 
bacterias. Las t^cnicas seroldgicas constituyen metodos muy especiTicos para la identificacidn de 
microorganismos y, por ello, ban sido ampliamente utilizadas no solo para la identificacidn sino 
tambi^n para el establecimiento de relaciones entre diferentes especies y estirpes de rizobidceas 
[2, 5, 8]. Entre las tunicas serol6gicas destaca por su sensibilidad, rapidez y facilidad de 
realizaci(5n el denominado ELISA (Enzyme Linked InmunoSorbent Analysis), que fue empleado 
por vez primera para la identificacidn de estirpes de Rhizobium por BERGER y col. [1]. Estos 
autores encontaron que la congelacion de los nodulos radicales o de las suspensiones de bacterias, 
previa al analisis, no alteraba los resultados del test ELISA. Sin embargo, en un estudio serologico 
de bradirrizobios aislados en nuestro laboratorio de muestras procedentes de diversas localidades 
de las Islas Canarias que habian sido congeladas, se detectaron resultados erraticos y algunas 
estirpes mostraron una homologia aparente muy variable respecto a las utilizadas como referencia. 

El objetivo de este trabajo fue el analisis de las causas de la mencionada variabilidad, 
especialmente en lo referente al tratamiento de las muestras previo a la realizacion del test ELISA. 



56 



2. MATERIALES Y METODOS 

2.1. Microorganismos y condiciones de cultivo 

Las bacterias utilizadas para la obtencion de los antisueros fueron las estirpes BGA-1 y 
BTA-1 de Brady rhizobium sp. (Chamaecynsus proliferus), aisladas a pariir de nodulos de Teline 
stenopetala y de Chamaecynsus proliferus ssp. proliferus respectivamente [4]. 

Con los antisueros obtenidos se estudid la reaccidn en ELISA con las siguientes estirpes 
de Brady rhizobium (Chamaecynsus): BRE-1, aislada de nodulos de T. canariensis, BTA-3, BTA- 
4, BTA-5, BTA-7 y BTA-8, aisladas de nodulos de Ch. proliferus ssp. proliferus, y BCO-4, 
aislada de nddulos de Adenocarpus foliolosus. Como control negativo se emple<3 Rhizobium 
meliloti 1021. 

Las bacterias fueron cultivadas en matraces de 500 ml del medio YM [9], disminuyendo 
las cantidad de manitol (1,0 g/1) para reducir la produccidn de polisaclridos. Los cultivos se 
llevaron a cabo en agitacidn (150 rpm) a 28°C durante 5 dias (fase exponencial tardia). 

2.2. Preparacidn de antigenos y produccion de antisueros 

Las c^lulas fueron recogidas por centrifugacion; los sedimentos fueron lavados 3 veces en 
solucion salina (NaCl 0,85%), y las bacterias lavadas se conservaron a -80°C hasta su uso. 

Para la preparacidn de los antigenos se siguio el protocolo descrito por Siverio y col. [7], 
con modificaciones. Las bacterias fueron suspendidas (0,275 g por cada 10 ml) en tampdn PBS 
(g/1: NaCl, 8,0; Na2HP04.12 HjO, 2,7; NaH2P04.2H20, 0,4; pH 7,2). Las preparaciones 
antigenicas se obtuvieron calentando las suspensiones bacterianas a lOO^C durante 2 horas y se 
conservaron congelados hasta su empleo. 

Los antisueros se prepararon inmunizando hembras de conejo de 2 kg de peso, mediante 
cuatro inyecciones intramusculares semanales de 2 ml de emulsion 1:1 del antigeno con el 



57 



coadyuvante incompleto de Freund (Sigma Chemical, Co.). Una semana despu^s de la ultima 
inmunizaci6n los conejos fueron sangrados mediante incisi6n en la vena marginal de la oreja. Los 
antisueros se titularon frente a suspensiones de la estirpe hom61oga mediante ELISA y se 
conservaron a - 80"C hasta su uso. 

2.3. Realizaci6n de los test de ELISA 

Se prepararon suspensiones de bacterias en tampon carbonato sodico (1,59 g de NajCOs 
y 2,93 g de NaHCOj por litro, pH 9,6), ajustando la absorbancia (X 600 nm) entre 0,7 y 0,8 
unidades. 

Los tests se efectuaron en placas de poliestireno (Coming) usdndose 4 pocillos para cada 
estirpe, conteniendo cada uno de ellos 200 fi\ de la suspensidn correspondiente. Despu6s de 
incubarlos durante 16 horas a 4"C en camara hilmeda, se eliminaron la suspensiones y las placas 
fueron lavadas con tampon de lavado (0,5 ml de Tween 20 por litro de PBS). Los pocillos se 
Uenaron con 250 /xl de solucion de bloqueo (albumina bovina al 1% en PBS) y se incubaron a 
37°C durante 30 min. Se lavo tres veces cada placa y se aiiadio a cada pocillo 190 /xl del antisuero 
correspondiente dilufdo 10.000 veces en PBS y se incubo durante 1 hora a 37°C. Tras lavar las 
placas se anadi6 a cada pocillo 190 ^\ de inmunoglobulina de cabra anti-IgG de conejo conjugada 
con fosfatasa alcalina (Sigma Immuno Chemical) diluida 20.000 veces en PBS. Tras una nueva 
incubacion durante 1 hora a 37°C, se lavaron las placas, y se afiadieron 200 /xl de sustrato soluble 
para fosfatasa alcalina (pNPP, Sigma), manteniendose la reaccion 40 minutos en oscuridad a 
temperatura ambiente. Se paro la reaccion afiadiendo 50 fi\ de NaOH 3 M a cada pocillo, 
midiendose seguidamente la absorbancia a 450 nm. Como control se emplearon cuatro pocillos 
por placa con tampon carbonato. El porcentaje de homologia con la estirpe de referenda se 
determino como: 
siendo: X la media de la absorbancia de los cuatro pocillos de cada muestra, Y la media de la 



58 



%hornologla = ^-^xlOO 
Z-Y 

absorbancia de los cuatro pocillos control y Z la media de la absorbancia de los cuatro pocillos 
de la estirpe de referenda. 



3 RESULTADOS 

Un estudio preliminar sobre la variabilidad de los resultados, utilizando como antigeno 
preparaciones de Bradyrhizobium (Chamaecytisus) BGA-1 y su suero homologo, revelo que 
cualquier diferencia inferior a ± 10 por ciento de homologia, debe ser considerada como no 
significativa. 

La Figura 1 muestra los resultados de los tests ELISA efectuados con el antisuero 
producido frente a la estirpe BGA-1 y preparaciones antigenicas de las diferentes bacterias, 
sometidas a distintos ciclos sucesivos de congelacion a -80 °C y descongelacion durante 2 horas. 
Las estirpes pueden ser agrupadas en dos clases: por un lado, aquellas (BTA-5, BTA-7, BTA-3 
y R. meliloti) cuya homologia con BGA-1 no experimentd variaciones significativas, y por otro, 
las estirpes BRE-1, BTA-8, BTA-4 y BCO-4, cuya homologia aparente con la estirpe de referenda 
disminuyo significativamente. 

Por el contrario, cuando se utilize como estirpe de referenda BTA-1 (para lo que se us<5 
el suero obtenido frente a ella), el cambio observado fue un incremento en la homologia aparente 
de las estirpes BRE-1 y BTA-3 congeladas a -80°C. La congelacion de las muestras a -20X se 
tradujo en un mayor incremento de las sefiales y en el aumento del numero de estirpes que lo 
experimento (Tabla I). 



59 



I 
< 

o 

m 

c 
o 
o 

\ — 

o 
o 
E 

o 

X 



100 



75 



50- 



25 



CICLOS 



D 



B 



/ 



(^ 



/ 



/ 



\ \ r r 

BRE-1 BTA-5 BTA-7 BTA- 



\ \ \ 

BTA-4 BCO-4 BTA-3 



R.m. 



ESTIRPE 



Figura 1. Efecto de los ciclos de descongelacion-congelacion previos a la preparaci6n de la 
muestra en la homologi'a con Bradyrhizobium (Chamaecytisus) BGA-1 determinada por ELISA 
de diferentes aislados de bacterias del genero Bradyrhizobium y de Rhizobium meliloti 1021 
(R.m.). Los datos son la media de cuatro determinaciones ± la desviaci6n est^ndar. 



Dado que cabi'a la posibilidad de que las suspensiones bacteriana en tampon carbonato 
fueran m^s estables que las bacterias congeladas, se efectuo un experimento consistente en 
preparar suspensiones en dicho tampon y conservarlas durante 0, 1 6 7 dias a 4 y -20°C, para 
analizarlas por ELISA frente al suero especiTico para la estirpe BGA-1. Los resultados se muestran 
en la Figura 2, e indican que las suspensiones bacterianas asi conservadas tambien experimentaron 
una alteracion significativa de su reactividad, tanto en la reaccion homologa como en las 
heterologas. 



60 



0.3 



E 
o 

O 
_Q 

b 

GO 

_Q 
< 



0.2- 



0.1 



n Control 
IZl 24 h 
B 7 dlas 



4 



O 



/ 



?1 



\ i I r 

BGA-1 BTA-5 BTA-7 BTA- 



\ I I \ 

BTA-4 BCO-4 BTA-3 BRE-1 



0.1 



0.2- 



0.3 



/ 
/ 
/ 
/ 

-L/ 

/ 
/ 



20 



o 



Figura 2. Efecto de la conservaci6n de las suspensiones bacterianas a 4° y -20°C en tamp6n 
bicarbonate sobre la intensidad de la reacci6n con antisuero desarrollado contra Bradyrhizobium 
(Chamaecytisus) BGA-1 medida por ELISA. Para el control se prepararon las placas de ELISA 
inmediatamente despues de preparar las suspensiones de las bacterias. Los datos son la media 
de cuatro determinaciones ± la desviacion estandar. 



61 



TABLA I Efecto del almacenamiento y del numero de ciclos de congelaci(5n- 
descongelaci6n previos a la preparaci6n de la muestra de diversas estirpes de 
Bradyrhizobium y de Rhizobium meliloti 1021 (R.m) sobre el porcentaje de 
homologia rnedido por ELISA con Bradyrhizobium (Chamaecytisus) BTA-1. 

Conservadas a -80°C, 4 meses 
BRE-1 BTA-3 BTA-4 BTA-5 BTA-7 BCO-4 R.m 



1 cicio 


28 


17 


37 


25 


28 


20 


4 


3 ciclos 


43 


33 


35 


27 


25 


28 


8 



Conservadas a -20°C, 30 nneses 
BRE-1 BTA-3 BTA-4 BTA-5 BTA-7 BCO-4 R.m 



2 ciclos 


56 


33 


92 


48 


93 


37 


ND 


3 ciclos 


76 


66 


96 


70 


85 


45 


ND 



ND, no determinado 

4 DISCUSION 

Los resultados mostrados en este trabajo indican que la reaccion entre los antigenos 
bacterianos y los sueros utilizados vana en funcion de ciclos de congelaci6n-descongelaci6n y 
tambien de la temperatura de conservacion de las muestras. 

Dado que en este trabajo se han utilizado anticuerpos policlonales, no es posible identificar 
de forma inequfvoca la naturaleza de los antfgenos responsables de su union a las bacterias. De 
los tres tipos principales de antfgenos superficiales de las bacterias Gram negativas, los flagelares 
(H), los capsulares (K) y los lipopolisacaridos de la pared celular (O), cabe descartar a los 
primeros como importantes en la interaccion aquf estudiada, ya que la centrifugacion y el 
tratamiento termico al que se someten las bacterias para inducir la produccion de antisueros debe 
ser suficiente para eliminarios [8]. Los antfgenos K participan en alguna medida en la reaccion, 
a pesar de que las bacterias fueron lavadas varias veces. En efecto, los dos antisueros empleados 



62 



se unieron a los exopolisaciridos purificados de Brady rhizobium (Chamaecytisus) BGA-1, BTA-1 
y BRE-1 (datos no mostrados). Por ultimo, los antfgenos O son considerados como los principales 
componentes inmunogenicos de la membrana externa de las bacterias Gram negativas en general 
y, en concreto, de los rizobios [6]. Ahora bien, no parece justificado atribuir las variaciones en 
ELISA observadas a cambios estructurales en dichos antfgenos, ya que por su naturaleza quimica 
deben ser estables frente a los tratamientos relativamente suaves a los que se vieron sometidas las 
muestras en este estudio. Por ello, cabe suponer que los responsables de estos cambios de 
reactividad en ELISA sean otros antfgenos m^s labiles, como por ejemplo las protefnas de la 
membrana externa, o bien antfgenos somaticos solubles que, de hecho, suelen presentar mayor 
reactividad cruzada entre estirpes o especies que los lipopolisacaridos [8, 5, 6]. 

Los resultados presentados muestran que ni el almacenamiento de las bacterias aisladas ni 
el de las suspensiones bacterianas garantizan la consistencia en la determinaci6n de la homologfa 
serologica entre las bacterias del genero Bradyrhizobium estudiadas por nosotros, ya que se 
obtuvieron resultados muy variables en funcion de la historia de las muestras. Por ello, este tipo 
de estudio debe ser realizado con muestras recien cultivadas, ya que su almacenamiento (inclufda 
la congelacidn) produce artefactos que alteran significativamente los resultados, sin que sea posible 
predecir la naturaleza o magnitud de esta alteracion. 



AGRADECIMIENTOS 
Este trabajo ha sido financiado per la Direccidn General de Universidades e Investigacidn 
del Gobiemo de Canarias 



63 



BIBLIOGRAFIA 

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64 



Rev .Acad . Canar . Cienc . , VI (Nums. 2,3 y 4), 65-75 (1994 



SOBRE LA DISTRIBUCION Y EL HABITAT DEL BUHO CHICO ASIO OTUS 
CANARIENSIS (MADARASZ, 1901) EN LA ISLA DE LA PALMA, CAN ARIAS 

(AVES: STRIGIDAE) 

R. Barone *, F. Siverio ** y D. Trujillo *** 

* C/ Eduardo Zamacois, 13-3- A, 38005 Sta. Cruz de Tenerife. 

** Rodelundvej 12, Rodelund, 8653 Them, Dinamarca. 

*** C/ El Durazno, 47, 38400 Pto. de la Cruz, Tenerife. 

ABSTRACT 
In this paper data on the distribution and habitat of the Long-eared Owl {Asio otus canariensis) on 
La Palma, Canary Islands, are presented. The species is widespread and fairly common on this island, from 
sea level upto at least 1300 m a.s.l., occupying a variety of habitats: lowland xerophitic scrub, transitional 
areas, cultivations, gorges, and laurel and canary pine forests, but principally within the altitudinal range of 
0-400 m, where xerophitic and thermophyllous vegetation types dominate. This situation is very similar to 
that found on the other western islands (El Hierro, La Gomera, Tenerife and Gran Canaria), but quite 
different from other parts of the Western Palearctic Region (e.g. Europe). 
Key words: Asio otus canariensis, Aves, distribution, habitat, La Palma, Canary Islands. 

RESUMEN 
En este trabajo se aportan datos sobre la distribucion y el habitat del Buho Chico {Asio otus 
canariensis) en La Palma, Islas Canarias. La especie es comun y esta ampliamente distribuida en esta isia, 
desde el nivel del mar hasta al menos 1300 m s.n.m., ocupando una gran variedad de habitats: vegetacion 
de piso basal, zonas termofilas, cultivos, barrancos y bosques de monteverde y pinar, pero principalmente 
dentro del intervalo altitudinal de 0-400 m, donde dominan tipos de vegetacion xericos y termofilos. Esta 
situacion es muy similar a la observada en el resto de las islas occidentales del archipielago (El Hierro, La 
Gomera, Tenerife y Gran Canaria), pero bastante diferente de otras regiones del Paleartico Occidental (p. 
ej. Europa). 
Palabras clave: Asio otus canariensis, Aves, distribucion, habitat, La Palma, Islas Canarias. 



65 



1. INTRODUCCION 

La distribucion mundial del Buho Chico (Asio otus) abarca la mayor parte de 
Europa, Norteamerica, algunos sectores de Asia, el Noroeste de Africa y diversas 
zonas del Africa Central y Oriental (M!KKOU\ [16]; CRAMP [7]). 

En los archipielagos macaronesicos, est^ presente tan solo en las Islas Azores, 
donde se halla la subespecie nominal (BANNERMAN & BANNERMAN [3]; CRAMP 
[7]) y en Canarias, representado por la raza endemicayA. o. canadensis. Ademas, ha 
sido citado para Madeira por GODMAN [12] como accidental, si bien BANNERMAN 
& BANNERMAN [2] lo ponen en duda. En Canarias se distribuye por todas las islas 
centro-occidentales, es decir, Gran Canaria, Tenerife, La Gomera, La Palma y El 
Hierro (MARTIN [14]; EMMERSON et al. [11]), donde se le considera sedentario. 

Hasta la fecha, los conocimientos sobre el Buho Chico en la region son mas 
bien escasos, remitiendose mayormente a una serie de aportaciones sobre su dieta 
(REY [24]; MORENO e^ al. [18]; DELGADO et al. [9]; NOGALES et al. [22]; 
RODRIGUEZ [26]; CARRILLO et al. [5]; TRUJILLO et al. [32]; MORENO [17]) y, en 
menor medida, a otros aspectos como la nidificacion (MEADE-WALDO [15]; 
BANNERMAN [1]; MARTIN [14]; NOGALES & HERNANDEZ [20]; NOGALES et al. 
[21]; BARONE & BAUTE [4]; TRUJILLO [31]; SIVERIO & BARONE [28]; MORENO 
[17]), la distribucion insular y el estatus (MARTIN [14]; DELGADO et al. [10]) y el 
comportamiento (SIVERIO & ACOSTA [27]; SIVERIO & SIVERIO [29]). 



2. ANTECEDENTES 

A pesar de que la isia de La Palma ha sido visitada por diversos ornitologos 
desde mediados del siglo pasado, muy pocos aportan informacion concreta sobre la 



66 



presencia de la especie. 

La primera cita la proporciona POLATZEK [23], en base a datos obtenidos en 
octubre de 1902 y mayo de 1903. MORPHY [19] observe dos individuos en agosto 
de 1963, uno en Barlovento y otro en las afueras de Los Sauces, mencionando 
ademas la captura de un ejemplar por parte de un cazador local. CUYAS ROBINSON 
[8] vio un ave naturalizada en Los Llanos de Aridane y dos individuos expuestos en 
el Museo de La Cosmologica de Santa Cruz de La Palma. Mas recientemente, 
DELGADO et al. [10], con motive de la realizacion de un censo de aves rapaces en 
el archipielago, ofrecen datos referentes a varias zonas de la isla. Por ultimo, 
TRUJILLO [31] constata la reproduccion de la especie en diferentes localidades 
enclavadas principalmente en la vertiente norte. 

Con el presente trabajo pretendemos contribuir al estudio de Asio otus en el 
Archipielago Canario, centrandonos en su distribucion y habitat en la isla de La 
Palma. 

3. MATERIAL Y METODOS 

Los datos tenidos en cuenta en este trabajo fueron recopilados principalmente 
en el periodo comprendido entre el 13 y el 23 de junio de 1990, con motive de la 
realizacion de prospecciones metodicas (sobre todo escuchas nocturnas) especfficas 
para la localizacion de estrigiformes por gran parte de la isla objeto de estudio. De 
forma adicional, se incluyen registros obtenidos en julio de 1 988, junio de 1 991 , mayo- 
junio de 1993 y de nuevo mayo-junio de 1994, basados mayormente en detecciones 
nocturnas. En el trabajo de campo se utilizo la cartografia UTM (escalas 1:50.000 y 
1:100.000) del Servicio Geografico del Ejercito. 

Los muestreos de junio de 1990 consistieron en estaciones de escucha de 10- 



67 



30 minutos de duracion, repartidas por la mayor parte de las cuadriculas de 5 x 5 km 
(UTM) de la isia, las cuales comenzaban generalmente despues de las 21.00 hora 
solar, finalizando siempre avanzada la medianoche. El resto de los datos fueron 
obtenidos de forma dispersa a raiz de distintos recorridos nocturnos llevados a cabo 
en plena 6poca de cria. Indudablemente, el haber realizado las prospecciones al final 
de dicha epoca, permitio un alto indice de detectabilidad de la especie, ya que, como 
es bien conocido, las voces emitidas por los polios volanderos son muy distintivas y 
perfectamente audibles a cierta distancia (MIKK0L7\ [16]; CRAMP [7]). 

4. RESULTADOS 

El Buho Chico se distribuye por la mayor parte de la isIa de La Palma, siendo 
una especie comun y ocupando todas las vertientes en un rango altitudinal que va 
desde el nivel del mar hasta los 1300 m; esta cota constituye por el momento su 
limite superior de presencia. De un total de 33 cuadriculas (de 5 x 5 km) 
prospectadas, hemos hallado la especie en 24 de ellas, lo que supone un exito de 
detectabilidad del 72,7 %. Ademas, hay que considerar otras dos unidades en las que 
DELGADO et al. [1 0] obtuvieron sendos contactos, las cuales aparecen reflejadas 
tambien en el mapa de distribucion (ver fig. 1). 

Es interesante resaltar que en 23 de las 26 cuadriculas con presencia de Buho 
Chico, los registros (88,4 %) correspondieron a polios -supuestamente volanderos- 
solicitando alimento. Evidentemente, la especie debe presentar un areal mas amplio 
en la isIa, como sin duda resultaria al realizar prospecciones de mayor intensidad 
repartidas por aquellas cuadriculas con resultado negative (ver fig. 1). 

Los habitats ocupados por esta especie son muy variados, aunque se aprecia 
una notoria ligazon a la franja altitudinal entre 0-800 m, donde se han registrado 52 



68 



de los 56 contactos obtenidos. y mas aun al rango de 0-400 m, en el que se incluyen 
38 contactos, el 67,8 % del total (ver tabia I). En concrete, los ecosistemas optimos 
para su habitabilidad -teniendo en cuenta la supuesta mayor disponibilidad de presas 
y de lugares adecuados para la nidificacion- son los barrancos del piso basal y las 
mediani'as, las ^reas cultivadas y, dentro de los zonales, el cardonal-tabaibal y la 
vegetacion termofila. En los bosques de monteverde (laurisilva y fayal-brezal) y pinar 
parece ser bastante escaso, mas aun en las formaciones de PInus canariensis de la 
zona central de la isia (Caldera de Taburiente), de donde existen muy pocos dates 
(G. Delgado y otros, com. pers.). La vegetacion de alta montana tipica de las cumbres 
insulares -que se desarrolla a partir de los 2000 m s.m.-, caracterizada por la 
abundancia de una leguminosa (Adenocarpus viscosus), es a primera vista 
inadecuada para el establecimiento de esta rapaz nocturna, debido quizas al tipo de 
cobertura y a otros factores como la fluctuacion de los recursos troficos, consecuencia 
de la rigurosidad climatica existente a tales altitudes. 

En conclusion, los termotipos y zonobioclimas en los que se situan los habitats 
ocupados por /A. otus en La Palma, siguiendo la clasificacion elaborada para Tenerife 
por RIVAS-MARTINEZefa/. [25], son: inframediterraneoxerofitico, termomediterraneo 
xerofi'tico y termomediterraneo mesofitico, aunque adquieren una mayor importancia 
los dos primeros. 

5. DISCUSION 

La situacion descrita difiere muy poco de lo que se conoce sobre otras islas del 

archipielago, tales como Gran Canaria (DELGADO et al [10]; TRUJILLO et al. [32]; 

MORENO [17]), El Hierro (DELGADO ef a/ [10]) y Tenerife (MARTIN [14]; DELGADO 

et al [10]), si bien en esta ultima se ha citado alguna observacion a mas de 2000 m 



69 



s.m., en pleno dominio del matorral de Spartocytisus supranubius (MARTIN [14]), y 
por tanto dentro del termotipo y zonobioclima supramediterr^neo mesofitico (ver 
RIVAS-MARTINEZ et al. [25]). 

Con respecto a otras regiones, en el continente europeo el Buho Chico se 
establece sobre todo en areas boscosas y zonas arbustivas, asi como en arboledas 
de terrenes abiertos (MIKKOLA [16]), siendo localmente comun en determinadas 
areas (CRAMP [7]). En Italia, por ejempio, nidifica en toda la peninsula, desde el nivel 
del mar hasta los 700 m s.m. (CHIAVETTA [6]). En Gran Bretana, una gran 
proporcion de los enclaves de nidificacion estan situados en lugares marginales, con 
un porcentaje significative de nidos entre los 305 y 533 m de altitud (CRAMP [7]). En 
Marruecos ocupa distintos tipos de matorrales y ecosistemas forestales, incluyendo 
sabinares y plantaciones de Eucalyptus spp., Ilegando a alcanzar los 1600 m s.m. en 
el Atlas (THEVENOT et al. [30]). A mayor altitud asciende en Armenia (2750 m) e 
incluso en Asia Central (CRAMP [7]). En cuanto a ambientes insulares, es interesante 
destacar el case de la isia de Mallorca (Baleares), donde estudios recientes -utilizando 
una metodologia similar a la del presente trabajo- han demostrado que se trata de un 
ave ampliamente distribuida y relativamente comun, hallandose tanto en zonas 
arboladas como en areas abiertas (VIADA [33]). Todo ello demuestra la versatilidad 
de A. otus y su adaptacion a los mas diversos ecosistemas, desde los 
predominantemente forestales de tipo templado-boreal que ocupa en Europa y 
Norteamerica (ver MIKKOLA [16] y CRAMP [7]) a los mas termofilos y xericos del 
Norte de Africa (ver THEVENOT et al. [30]) y Canarias (BANNERMAN [1]; MARTIN 
[14]; DELGADO et al. [10]; presente estudio). 



70 



6. AGRADECIMIENTOS 

Memos de agradecer especialmente la ayuda prestada por G. Delgado, qui6n 
realize la revision critica del presente trabajo, y por el Dr. J. J. Bacallado, que nos 
apoyo en todo momento. Agradecemos tambien la colaboracion de J. A. Lorenzo en 
la recogida de los datos correspondientes al mes de julio de 1988, y de K. W. 
Emmerson, que tradujo el resumen al ingles. 

7. BIBLIOGRAFIA 

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Islands and of the Salvages. Oliver & Boyd. Edinburgh & London. 358 pp. 
[2] BANNERMAN. DA. & W.M. BANNERMAN (1965): Birds of the Atlantic Islands. Vol II. A History of the 

Birds of Madeira, the Desertas, and the Porto Santo Islands. Oliver & Boyd. Edinburgh & London. 

207 pp. 
[3] BANNERMAN. DA. & W.M. BANNERMAN (1966): Birds of the Atlantic Islands. Vol. III. A History of the 

Birds of the Azores. Oliver & Boyd. Edinburgh & London. 262 pp. 
[4] BARONE, R. & M. BAUTE (1988): Buho Chico (Asio otus). Noticiario Ornitologico. Ardeola 35 (2): 310. 
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Comparative Study of the Feeding Habits oiAsio otus canariensis on El Hierro and Gran Canaria, 

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Canaries (1964 y 1967). Ardeola Vol. especial: 103-153. 
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71 



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[20]NOGALES, M. & EC. HERNANDEZ (1988): Nidification du Hibou moyen-duc des Canaries yAs/b otus 

canariensis sur un Pin canarien a I'lle de El Hierro. Alauda 56 (3): 269. 
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L'Oiseau et R.F.O. 58 (2): 160-161. 
[22]NOGALES, M., C. SUAREZ & G. DIAZ (1986): Pinzon del Teide (Fringilla teydea). Presencia de 

Fringilla teydea polatzeki en egagropilas de Asio otus. Noticiario Ornitologico. Ardeola 33 (1-2): 

213. 
[23]POLATZEK, J. (1908): Die Vogel der Canaren. Orn. Jahrb. 19 (5-6): 161-197. 



72 



[24]REY. J M. (1975): Notas sobre la alimentacion deAsio otus canariensis en Tenenfe (Canarias). Ardeola 

21 (Vol. especial): 415-420. 
(25]RIVAS-MARTINEZ. S.. W. WILDPRET, T E. DIAZ, P.L PEREZ de PAZ, M del ARCO & 

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[28]SIVERIO. F. &R BARONE (1989): Buho Chico (/\s/o ofus). Noticiario Ornitologico. /^rdeo/a 36 (2): 256. 
[29]SIVERIO, F. & M. SIVERIO (1993): Buho Chico {Asio otus). Noticiario Ornitologico. Ardeola 40 (1): 99. 
[30]THEVENOT, M , P. BERGIER & P. BEAUBRUN (1983): Repartition actuelle et statut des rapaces 

nocturnes au Maroc. Bievre 5 (1): 27-39. 
(31]TRUJILL0, D. (1989): Buho Chico (Asio otus). Noticiario Ornitologico. Ardeola 36 (2): 256. 
[32]TRUJILLO, 0., G. DIAZ & M. MORENO (1989): Alimentacion del Buho Chico {Asio otus canariensis) 

en Gran Canaria (Islas Canarias). Ardeola 36 (2): 193-198. 
(33]VIADA. C. (1994): Recatalogacion y estatus del Buho Chico {Asio otus) en Mallorca. Ardeola 41 (1): 59- 

62. 



73 









10 Km 






28RBS 




LA PALMA 






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Figura 1: Distribucion del Buho Chico (Asio otus canariensis) en la isia de La Palma, 
en base a los datos obtenidos en el periodo 1988-1994. (Reticulado UTM de 5 x 5 
km, tornado de IBANEZ & ALONSO, 1990). 
Simbolos empleados: 

= Cuadrfculas con nidificacion segura (escuchas de polios). (N=23). 
= Cuadriculas con nidificacion posible (observacion de ave en vuelo). (N=1). 
J^ = Cuadrfculas adicionales con nidificacion probable (tomadas de DELGADO et 

al. (10)). (N=2). 
n = Cuadrfculas prospectadas con resultado negative. (N=9). 

74 




Tabia I: Distribucion altitudinal de los contactos de Buho Chico {Asio otus canariensis) 

obtenidos en La Palma (N=56) en intervales de 200 m. (Basado en informacion 
recopilada entre 1988 y 1994). 



Altitud (m) N^ de contactos 

0-200 18 

200-400 20 

400-600 6 

600-800 8 

800-1000 1 

1000-1200 2 

1200-1400 1 



75 



Rev .Acad .Canar .Cienc . , VI (Nums. 2,3 y 4), 77-98 (1994) 



APROXIMACION AL NUMERO DE TAXONES DE LA FLORA VASCULAR 
SILVESTRE DE LOS ARCHIPIELAGOS MACARONESICOS 

F. La Roche* y J.C. Rodn'gucz-Pinero** 

* Dplo. dc Analisis Malcmalico. Univcrsidad dc La Laguna. Tcncrife. 

** Viccconscjcri'a dc Medio Ambicnlc. Avda. F. La Roche 35, 6^ P.. Santa Cruz de Tenerifc. 

ABSTRACT 

The present paper shows an approximation to the quantiHcalion of the vascular wild flora of 
the Macaronesian Archipelagos, according with different taxonomies levels. It gives the number of 
common taxa of each pair of islands. Using multivariant analysis lloristic similarities between the 
islands are given. 
Keywords: Florislic quantification, lloristic similarity, island, endemic plants, Macaroncsia. 

RESUMEN 

En el presente trabaj(^ se realiza una aproximacion a la cuantificacion de la Hora vascular 
silvestre de las islas de los archipielag(\s macaronesicos, de acuerdo con los distintos nivelcs 
laxonomicos. Se delcrmina el numero de laxones comunes entre cada par de islas. Por ultimo, sc 
establecen, medianle un analisis matematico, similitudes lloristicas entre las islas. 
Palahrus claws: Cuantifiacion llori'stica. simililud llori'stica, islas, plantas endemicas, 
Macaroncsia. 



77 



introducci6n 

La cuantificacion dc la flora macaronesica ha sido tratada en los ultimos afios por diferentes 
autores dcsde un punlo de vista insular, archipelagico y regional (HUMPHRIES [5]; KUNKEL [6]; 
SANTOS [8]; DE NICOLAS, FERNANDEZ-PALACIOS, FERRER & NIETO [2]; ARCO 
AGUILAR []]; MALATO-BELIZ [7]; HANSEN y SUNDING [3,4]; VIEIRA [9], etc.). Sin 
embargo, los rcsultados expuestos por estos autores presentan a veces importantes variaciones entre 
islas y archipiclagos, no quedando explicitado, en algunos casos, a que nivel laxonomico so realizo 
la cuantificacion. 

En este trabajo prescntamos una aproximacion a la cuantificacion de la ilora vascular silvestre 
de los archipiclagos macaronesicos, usando como referenda el trabajo de HANSEN y SUNDING 
[4]. Tambicn se tratan las relaciones floristicas que exislen entre islas y archipiclagos. 

MATERIAL Y METODO 

Los datos contenidos en el catalogo ilori'stico elaborado por HANSEN y SUNDING [4] fucron 
almacenados en una base de datos, lo que nos ha permitido realizar los calculos con un mayor grado 
de precision. 

Hcmos supueslo que si un determinado laxon es citado a nivel subcspecie en una isia, el 
correspondientc taxon especffico tambicn existc en dicha isla y lo mismo si contiene alguna 
variedad. Por otra parte, si una especie contiene varicdadcs, pero no asociadas a subespecies, hemos 
considerado que al menos se incluiran en la subespecie tipo. Asi, los datos que figuran en las tablas 
para el nivel especffico incluycn todas las especies que contiencn o no subespecies o variedades; 
el nivel subespecffico abarca todas las especies que no contiencn ninguna subespecie o variedad, 
todas las subespecies con o sin variedad, o todas las especies con variedades; el nivel variedad 
representa todas las especies que no contiencn ni subespecie ni variedad, todas las subespecies que 



78 



no coniiencn variedades, y lodas las varicdadcs. Los hibridos no han sido lenidos en cucnia en el 
balance total de espccies. 

Para ilustrar los criterios expuestos anteriormenie y su aplicacion a la forma en que sc 
realizaron los conleos, se expone a modo dc ejcmplo el siguicntc esqucma : 



TAXON 


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TOTAL 


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6 


8 



donde "E "representa el numero total de especies, "S" el de subespecies y " V" el de variedades. 

Los dendrogramas de similitud floristica fueron obtenidos usando el indice de Jaccard. 

En el presente trabajo se entiende per endemismo insular todos aquellos taxones (especie, 
subespecie y variedad) que viven solamente en una isla. Consideramos endemismo archipelagico 
a los insulares mas los compartidos con otras islas del mismo archipielago. Finalmente, como 
endemismos macaronesicos a aquellos taxones que esian exclusivamenie en dos o mas 
archipielagos. 



79 



RESULTADOS 

La flora vascular silvestre de las Islas Macaronesicas conlabiliza un total de 3.081 especies 
de las que 831 son exclusivas de esta region. Por archipielagos, Canarias es el que mayor numero 
de taxones alberga (1.978 especies) de las cuales 514 son endemicas canarias (tablas I, II, III, IV, 
V, VI). No existe ninguna especie endemica que viva en todos los archipielagos; solo dos especies 
(Dracaena draco y Asparagus scoparius) viven en cuatro de ellos, y solamente tres especies no 
endemicas crecen en todas las islas {Chenopodium murale, Solarium nigrum y Cynodon dactylon). 
En las Figs. 1, 2, 3, 4 y 5 se muestra el total de taxones por islas y archipielagos, asi como el de 
especies endemicas comunes. Tambien se presenta la relacion floristica entre cada par de islas 
macaronesicas (tabla VII). 

Se han obtenido los dendrogramas en base a un analisis de agrupamiento, usando el indice de 
Jaccard (J) de presencia-ausencia para el conjunto de las 30 islas macaronesicas en los siguientes 
casos: conjunto de los generos (Fig.6), total de especies (Fig.7), todas las endemicas (Fig. 8) y, por 
ultimo, las anteriores mas las especies que contengan subespecies o variedades endemicas (Fig. 9). 

Del analisis de estos dendrogramas podemos observar que, utilizando las especies endemicas 
o aquellas que contengan subespecies o variedades endemicas, el Archipielago de Cabo Verde es 
el mas diferenciado floristicamente, mientras que Canarias y Madera ofrecen la mayor similitud, en 
tanto que a nivel insular son las islas de Pico y Tercera las mas similares. Por olra parte, usando 
solamente especies endemicas resulta que Azores es el archipielago mas disimilar de todos, siendo 
las islas Fayal y Tercera las mas proximas. Son estos dos ultimos agrupamientos los que nos 
parecen mas significativos para explicar la realidad floristica de estas islas, especialmente el que 
analiza las especies endemicas mas las que contienen subespecies y variedades endemicas. 



80 



discusi6n 

Uno de los proposilos de esie trabajo, ademas de aporlar una serie de cifras que nos muesiran 
el grado de diversidad vegetal que exisie en un terriiorio en un momenio determinado, es el de 
llamar la atcncion sobre la neccsidad de especificar con claridad el nivcl laxonomico elegido a la 
hora de cuantificar la flora, en particular cuando se trata de numero de endemismos, ya que 
raramente se especifica en las publicaciones consultadas, el nivel taxonomico al que corresponden 
las cifras aportadas. 

Haciendo un analisis de los datos citados por los diferentes autores que han trabajado sobre 
la cuantificacion de la flora canaria o macaronesica observamos que, en el trabajo de NICOLAS [2], 
las canlidades recogidas se asemejan bastante a las obtenidas por nosotros para el nivel laxonomico 
especie, utilizando el catalogo publicado por HANSEN Y SUNDING [3] en el ano 1985, con la 
excepcion de Gran Canaria y Tenerife en el que el error oscila entre un 3-5 %, a menos de que se 
haya contabilizado para estas islas el nivel de variedad. 

Las cifras aportadas por MALATO-BELIZ [7] parecen indicar que utiliza el nivel taxonomico 
especie cuando habla del numero de plantas vasculares totales y, en cambio, el de variedad cuando 
Irata el numero de endemismos. Con estas cifras procede a calcular los indices de endemicidad, 
mezclando especies y variedades, cuando parece mas razonable usar la condicion de que numerador 
y denominador reflejen iguales niveles taxonomicos. Al comparar las cifras expuestas por este autor 
con las obtenidas del catalogo de HANSEN Y SUNDING [3], observamos un notable incremento, 
en particular para los Archipielagos de Azores y Cabo Verde, siendo estos valores para el nivel de 
especie y variedad respectivamente, en el conjunto de los archipielagos el siguiente: Azores (165 
y 5), Archipielago de Madera junto con Salvajes (26 y 16), Canarias (3 y 33) y Cabo Verde (188 
y-2). 



81 



Tanto estc aulor como HUMPHRIES [5] proceden a calcular cifras globales (por ejemplo para 
la Macaroncsia) sumando las cifras parciales. Observese en la labia VI que los lotales no son la 
suma de las parciales. 

Los datos aporlados por KUNKEL [6] para el archipielago canario muestran que las cifras de 
lo que denomina endemismos locales -que en este trabajo recogemos como endemismos insulares- 
son similares a las oblenidas por nosolros usando el nivel variedad; en cambio, cuando se refiere 
a endemismos canarios no concuerda, dado que, al parecer, excluye de esta categoria a los 
endemismos insulares. 

Los datos numericos de SANTOS [8] referidos a endemismos canarios difieren 
significativamente de los obtenidos de HANSEN Y SUNDING [3], cualquiera que sea el nivel 
taxonomico utilizado (especie, subespecie o variedad). Dado que este autor es un buen conocedor 
de la flora canaria, estas discrepancias numericas podrian indicar que hay que utilizar con 
precaucion incluso las cifras del ultimo catalogo de HANSEN Y SUNDING [4]. 

Nuestro objetivo se ha centrado en mostrar una relacion de datos numericos de los distintos 
niveles taxonomicos presentes en cada isla y archipielago lo mas aproximado a la realidad floristica 
actual. Dado lo cambiante de esta realidad, se hace preciso contar con catalogos floristicos insulares 
que deberian revisarse con cierta periodicidad, de tal manera que permitan detectar los cambios 
sufridos por la flora en el tiempo. Un hecho a tener en cuenta en la elaboracion de estos catalogos 
es si se deberia o no incluir en los mismos especies que actualmente se consideran como 
asilvestradas, cuando realmente se comportan como especies exoticas cultivadas, dado que ello 
distorsiona la riqueza floristica y dificulta la interpretacion de los trabajos sobre similitudes 
floristicas entre islas. 



82 



BIBLIOGRAFIA 

1. ARCO AGUILAR, M DEL. 1989. El origcn dc la flora canaria. Quercus 41: 14-21. 

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83 





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93 




Islas Azores 

( ) Numero de especies endemicas 
— Numero de especies endemicas comunes 



42 



Graciosa 

(14)0 

S. Jorge 

(44) 



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8. Miguel (51) 



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24 

Sta. Maria 1,^ 

(27) 



Figura 1 



Islas de Madera 

( ) Numero de especies endemicas 
Numero de especies endemicas comunes 



Madera 
(172) 



Pueto Santo ^_/S 




Desiert3i 

(37) 



Figura 2. 



94 



La Palma (21 9) 



Islas Canarias 

{ ) Niimero de especies endemicas 
Numero de especies endeir.icas comunes 



El Hlerro(i56) 



Lanza rota 

(84) 




Figura 3 . 



S.Antonio 

(62) 



Islas de Cabo Verde 

( ) Niimero de especies endemicas 
Numero de especies endemicas comunes 




S.Vicente 

k^^^ rvSta. Lucia 

"^^ (11) 



43 




Figura 4. 



95 



' MACARONESIA 

( ) N' de especies (E) y n' de endemicas (EEM) 
N' de especies y endemicos comunes 




Figura 5. 



96 



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Afinidod (J) 



S. MIGUEL 

TEWCERA 

FAVAL 

PICO 

S JORGE 

TLORES 

STA. MARIA 

GRACIOSA 

CORVO 

MADERA 

SALVAGES 

GRAN CANARIA 

TENERiF"E 

LA GOMERA 

EL HIERRO 

LA PALMA 

LANZAROTE 

FUERTEVENTURA 

PUERTO SANTO 

DESIERTAS 

BOAVISTA 

MAVO 

SAL 

STA. LUCIA 

FOGO 

S. ANTONIO 

SANTIAGO 

S. NICOLAS 

BRAVA 

S. VICENTE 



0.98 



Fig. 6. Dendrograma con los g6neros. 



^ 



a.03 

I — 



Afinidod (J) 



0.66 



CORVO 

S. MIGUEL 

TERCERA 

FAYAL 

S. JORGE 

PICO 

STA. MARIA 

FLORES 
GRACIOSA 

PUERTO SANTO 

DESIERTAS 

MADERA 

LA PALMA 

EL HIERRO 

LA GOMERA 

TENERIfE 

GRAN CANARIA 

FUERTEVENTURA 

LANZAROTE 

SALVAJES 

S. VICENTE 

S. ANTONIO 

SANTIAGO 

FOGO 

S. NICOLAS 

BRAVA 

SAL 

BOAVISTA 

MAYO 

STA LUCIA 



Fig. 7. Dendrograma con todas las especies 



97 



^ 



Afinidad (j) 



0.84 
■H 



FLORES 

S. MIGUEL 

TERCEIRA 

PICO 

FAIAL 

S. JORGE 

STA. MARIA 

GRACIOSA 

CORVO 

SELVAGENS 

DESERTAS 

PORTO SANTO 

MADEIRA 

LANZAROTE 

FUERTEVENTURA 

GRAN CANARIA 

TENERIFE 

LA GOMERA 

LA PALMA 

EL HIERRO 

SAL 

STA. LUZIA 

BOAVISTA 

MAIO 

SAO TIAGO" 

FpGO 

S~ NICOLAU 

STO. ANTAO 

S. VICENTE 

BRAVA 



Fig 8 DCTdrograma con las especies endemicas 



c 



r-^ 



u 



0.03 
I — 



Afinidad (J) 



0.81 
— I 



PICO 

FAYAL 

TERCERA 

S. JORGE 

S. MIGUEL 

FLORES 

STA. MARIA 

GRACIOSA 

CORVO 

MADERA 

DESIERTAS 

PUERTO SANTO 

SALVAJES 

LANZAROTE 

FUERTEVENTURA 

GRAN CANARIA 

TENERIFE 

LA GOMERA 

LA PALMA 

EL HIERRO 

BOAVISTA 

MAYO 

STA. LUCIA 

SAL 

S. VICENTE 

S. NICOLAS 

S. ANTONIO 

FOGO 

SANTIAGO 

BRAVA 



Fig. 9. DeDdrograma con las especies con subespecies o variedades e n de m i c as. 



98 



SECCION 

HISTORIA Y FILOSOFIA DE LA CIENCIA 



Rev. Acad. Canar.Cienc., VI (Nums. 2,3 y 4), 10 1-131 (1994) 



LA IDEA DE LA VIDA EXTRATERRESTE A LO LARGO DE LA HISTORL\ 

M. \'azquez 
Institute de Astrofisica de Canarias, 38200 La Laguna 

ABSTRACT 

Ideas about the existence of extraterrestrial life have been evolving throughout History 
following three independent paths: a) the study of the origin of life on the Earth: b) the 
knowledge of the structure of the Universe and the our planet's role in it. and c) the small- 
scale structure of matter. 

In the past decade these paths have been coming together, giving an unified view of the 
problem. However, two mciin schools of thought remain. On the one side, the supporters of 
the plenitude principle, after which the conditions driving life on Ecirth are simply another 
inevitable phase in the chemical evolution of the Universe. And on the other, heralded mainly 
by the anthropic principle, we have ideas supporting the notion that the existence of Mankind 
on Earth is sufficent to explain the Universe. Our planet seems to show a set of previliges 
which can hardly be reproduced in other planetary systems. Moreover the events giving place 
to life were of a catastrophic nature, like the birth of the Moon and the impact of comets. 

From the astronomical point of view, three are the challenges posed for the next century: 
a) to detect other planetary systems, b) to determine to what extent are the conditions that 
lead to life on Earth exceptional, and c) to search and establish contact with other civilizations. 

RESUMEX 

Las ideas sobre la existencia de vida extraterrestre han ido evolucionando a lo largo de 
la Historia siguiendo tres caminos independientes: a) El estudio del origen de la \'ida en la 
Tierra, b) el conocimiento de la estructura del Universo y el papel que nuestro planeta juega 
en ella y c) La estructura de la materia a pequena escala. 

En la ultima decada estas vi'as han ido confluyendo dando una vision unificada del prob- 
lema. Sin embargo dos escuelas de pensamiento persisten. For un lado los partidarios del 
principio de plenitud. segiin el cual las condiciones que condujeron a la vida en la Tierra son 
una fase mas. incluso inevitable, en la evolucion quimica del Universo. For otra lado. y rep- 
resentados en gran parte por el principio antropico. las ideas que apoyan que la existencia del 
Hombre en la Tierra es suficiente para explicar el Universo. Nuestro planeta parece presen- 
tar una serie dc ^^rivilegios dificiles de reproducir en otros sistemas planetarios. .Ademas los 
acontecimientos que dieron lugar a la vida fueron fundamentalmente de caracter catastrofico. 
tales como el origen de la Luna o el impacto de los cometas. 

Desde el punto de vista astronomico. tres son los retos que se plantean para el proximo 
siglo: a) detectar otros sistemas planetarios. b) determinar hasta que punto las condiciones 
que dieron lugar a la vida en la Tierra constituyen una excepcion y c) busccir y establecer 
contacto con otras civilizaciones. 



101 



1 INTRODUCCION 

El planteamiento del problema de la existencia de otros mimdos habitados conecta tres 
cuestiones basicas del conocimiento humano: La estructura del universo, tanto a gran como a 
pequena escala y el problema del origen de la vida. 

En este articulo trataremos de exponer como se ban ido desarrollando estas ideas a lo 
largo de la Historia de la Humanidad, convergiendo en la actualidad al integral la evolucion 
de la vida como una fase mas dentro de la evolucion del Universo. En gran parte es la idea 
basica del llamado principio de mediocridad, segiin el cual los procesos que ban conducido a 
la formacion de la Tierra y la subsiguiente evolucion de la vida son tipicos a escala de todo el 
Universo. 

El planteamiento de este tema es claramente interdisciplinar, implicando todas las Cien- 
cias de la Naturaleza y la Filosofia. For otro lado, como en otros aspectos de la Ciencia, el 
desarrollo de estas ideas ha estado influenciado por las creencias religiosas imperantes. 

Durante una gran parte de la Historia de la Humanidad el tema ha quedado restringido 
al ambito filosofico. Tan solo a partir del siglo XIX los avances en Biologia y Astronomia ban 
permitido estudiar el problema utilizando razonamientos cientificos. Sin embargo permanecen 
desconocidos problemas fundamentals, debido a la falta de cualquier tipo de dato sobre la 
existencia de otras formas de vida en el Universo. 



2 EL MUNDO ANTIGUO 



Algunos pueblos primitivos (babilonios, egipcios, chinos y mayas) compartieron la idea 
de considerar todas las estructuras y fenomenos observados en el cielo como dados, es decir, 
no buscaron explicaciones. Las primeras ideas sobre el origen de la vida estaban basadas en 
que esta surgia espontaneamente de la nada o bien de substancias como el barro del Nilo, en 
el caso de los egipcios, 6 del bambii en el de los chinos. 

Fueron los griegos los primeros en expresar ideas concretas. Anaximandro, (611-545 a.C) 
propuso la existencia de una serie infinita de mundos que evolucionaban y acababan siendo 
destruidos, ocupando la Tierra el centro del Universo. Poco mas tarde, Anaxagoras (500-428) 
seiialo que germenes provenientes del espacio exterior daban lugar a la vida, sentando las bases 
de la teoria de la panespermia. 

Ahora bien, pronto iba a empezar la division del pensamiento humano en dos escuelas que 
tanto en estos como en otros temas, habrian de impregnar la evolucion de las ideas cientificas 
hasta nuestros dias. 

La llamada escuela atomista tuvo su principal representante en Democrito, (460-360) si 
bien fue Leucipo <• 'jue elaboro los primeros principios. Para ellos el Cosmos, al estar sujeto a 
leyes naturales, era algo que se podia comprender. Con una intuicion genial, sostuvo que toda 
la materia estaba constituida por pequenos corpiisculos ("atomos") en movimiento, los cuales 
se encontraban separados por espacios vacios. Los atomistas consideraban un Universo infinito 
con un niimero infinito de planetas habitables, lo cual era una consecuencia directa de admitir 
que la materia podia tener diversa gradacion pero sin diferencias en su esencia. Sin embargo, 
como sus antecesores, creian que la vida se originaba espontaneamente del fango. La escuela 
de Epicuro (342-270) supuso una continuacion de estas ideas, caracterizando el Universo como 



102 



un sistema unitario y finito. Dado que se suponfa un niimero infinilo de atomos. se admitia que 
teni'an que haber otros mundos diferentes al nuestro. Los componentes de la escuela estoica, 
representada por Zenon (341-264), rechazaron el atomismo, pero su Universe no era menos 
material, compuesto por los cuatro elementos basicos: tierra, agua, aire y fuego. Aristarco 
de Samos (310-230) fue el primero en exponer una teori'a heliocentrica con la Tierra girando 
alrededor del Sol. 

En Roma, Lucrecio (98-55) fue el principal representante de las ideas atomistas. Su 
filosofia sobre la pluralidad de los mundos habitados puede resumirse en su frase: "Es improb- 
able en alto grado que esta tierra y este cielo sea la linica cosa que ha sido creada... .\ada en 
el Universo es lo unico que ha sido creado, unico y solitario en su nacimiento y crecimiento... 
Uno por tanto esta forzado a reconocer que en otras regiones hay otras Tierras y diversas 
clases de Hombres y animales" . Fue el introductor del llamado pnncipio de plenitud. segiin el 
cual cualquier cosa que en potencia pueda realizarse, terminara haciendolo. 

Una forma totalmente distinta de plantearse el problema fue la defendida por la escuela 
formada en torno a Pitagoras (580-500), los cuales entendian que los niimeros y la geometria 
eran la substancia de todas las cosas y la causa de cualquier fenomeno de la naturaleza. Su 
poco amor por la observacion y la experimentacion iba a transmitirse a los filosofos posteriores, 
caracterizados por un fuerte geo- y antropocentrismo junto con una dicotomia entre materia y 
espi'ritu. En esta linea Platon (427-347) urgio a los astronomos a pensar sobre el Universo en 
vez de perder el tiempo con su observacion. Su discipulo Aristoteles (384-322) sosteni'a que los 
cuerpos celestes estaban hechos de eter. una substancia diferente de la que estaba compuesta 
la Tierra, la cual estaria formada por los cuatro elementos de la escuela estoica. La Tierra 
y el Hombre eran el centro de todo, utilizando como principal apoyo de su argumentacion 
la doctrina del movimiento natural que se basaba en que cada elemento se mueve hacia su 
posicion central de manera natural y lejos de el tan solo con violencia. Fue contrario a la idea 
de pluralidad de los mundos ya que otra Tierra traeria consigo otro centro. Asimismo era 
partidario de un Universo finito ya que uno iniinito no podria tener un centro. Aristoteles y 
sus seguidores fueron tambien defensores de la generacion espontanea de la vida, la cual se 
producia mediante la accion de un espiritu vivificador sobre la materia. 

Plutarco (46-120) y Luciano de Samosata (120-200) fueron quizas los primeros en es- 
pecular sobre viajes a la Luna y el encuentro alli con vida selenita. Por otro lado siguiendo 
las ideas de Epicuro. Ciceron (106-43) defendio la idea de mundos diferentes que se iban 
sucediendo a lo largo del tiempo. 

Ptolomeo (87-170 d.C) se baso en anteriores trabajos de Hiparco (190-125) para elaborar 
una complicada teoria geometrica con objeto de explicar los movimientos de los planetas 
conocidos del Sistema Solar basada en los siguientes puntos: 1) los cielos tem'an forma esferica. 
2) la Tierra estaba en el centro de la esfera y era inmovil y 3) los cuerpos celestes se movi'an en 
circulos. Durante muchos siglos su obra principal, el Almagesto, fue considerada el compendio 
del saber astronomico. 



3 LA EDAD MEDIA 

Despues de la caida de Roma, los astronomos arabes conservaron el saber griego al mismo 
tiempo que mejoraban la precision de las observaciones. Seguian al .Almagesto aunque algunos 
como Avempace y Yabir Ybn Afiah no dudaron en criticarlo, pero sin proponer soluciones 
alternativas. 



103 



Averroes (1126-1198) propuso que todos los seres vivos de la Naturaleza no habian sido 
creados para el Hombre sino por un principio de perfeccion. El judio Maimonides (1135-1204) 
daba su version del principio de plenitud: si la Tierra no es mas que un punto comparada con 
la esfera de las estrellas fijas, la especie humana debe conservar la misma relacion con respecto 
a todos los seres que pueblan el Universo. 

En el mundo occidental, el pensamiento filosofico pudo subsistir en cuanto tuviera una 
conexion teologica. El gran problema que se planteaba era como reconciliar la revelacion 
divina, expresada en la Biblia, con las ideas cientificas. Cuestiones como la unicidad de la 
Redencion por Cristo y la descendencia de todos los seres de Adan y Eva condicionaron las 
ideas sobre la pluralidad de mundos habitados. 

En una primera fase las opiniones fueron claramente contrarias. Asi San Agustin (354- 
430) en su "Ciudad de Dios" se opone claramente al principio de plenitud. A principios del siglo 
XII empezaron a conocerse los trabajos de Aristoteles, y personas como Alberto Magno (1193- 
1280) y Tomas de Aquino (1227-1274) contribuyeron a su divulgacion. Ambos admitian que 
la razon podia ser un camino para llegar al conocimiento de la verdad. Poco despues Roger 
Bacon (1212-1294) sefialaba la necesidad de someter a critica los hechos presentados en la 
Biblia. En su "Opus Major" reconocia que aun la estrella mas pequeiia era mucho mayor que 
la Tierra. Sin embargo negaba la posibilidad de existencia de otros mundos debido al vacio 
que tendria que existir entre ellos. 

Poco a poco se iba produciendo un cambio aiin basandose en los mismos principios 
religiosos. John Buridan (1295-1358) sefialaba que la Omnipotencia Divina no podia tener 
limites pudiendo construirse otros mundos con diferentes elementos y leyes. Junto con W. de 
Occam (1280-1347), proponente del conocido principio de economia para la interpretacion de 
las observaciones, critico las ideas de Aristoteles. En 1440 el cardenal Nicolas di Cusa (1401- 
1464) publicaba "De docta ignorantia" donde apoyaba decididamente la pluralidad de mundos 
habitados aceptando que el Universo era infinitamente grande y que no habia diferencia entre 
la materia terrestre y la celeste. En su opinion, Dios habia creado el Universo siguiendo 
fundamentos matematicos, cuyo conocimiento era el camino adecuado para la comprension 
de la obra divina. Enuncio un principio que se podria considerar como un anticipo de la 
cosmologia moderna: "Para un observador situado en cualquier lugar de la esfera terrestre le 
parecera que tal punto es el centro del Universo." 



4 EL RENACIMIENTO Y EL NACIMIENTO DE LA CIENCIA 
EMPIRICA 

Cuatro grandes astronomos contribuyeron decisivamente al cambio de ideas que significo 
el Renacimiento. 

Nicolas Copernico (1453-1543) en su "De revolutionibus orbium celestium" retorno a la 
teoria heliocentrica de Aristarco. Erasmus Reinhold (1511-1553) calculo los movimientos de 
los planetas en este nuevo contexto permitiendo una rapida divulgacion de la idea. 

Puede considerarse a Tycho Brahe (1546-1601) como uno de los mas grandes observadores 
astronomicos y al mismo tiempo como uno de los peores interpretes de tales observaciones. 
Casi un siglo despues de Copernico sostenia que los cinco planetas conocidos giraban en torno 
al Sol, mientras que este lo hacia en torno a la Tierra. Realizo la mayor parte de sus trabajos 
en el Observatorio de Uraniborg, transladandose al final de su vida a Praga, donde conocio a 



104 



Johannes Kepler, al cual le proporciono sus observaciones de la posicion de los objetos celestes 
que tenian una precision de un minuto de arco, diez veces mas preciscis que las que habia 
utilizado Copernico. 

Johannes Kepler (1571-1630) enuncio sus conocidas tres leyes del movimiento plane- 
tario, que pueden considerarse como la primera descripcion matematica del Universe. Fue un 
decidido partidario de la pluralidad de los mundos habitados. 

Galileo Galilei (1564-1642) fabrico el primer telescopio posibilitando el comienzo de la 
comprension del Uni verso desde un punto de vista empirico, sin prejuicios. Sus observaciones 
(p.ej en el "Siderius nuncius") apoyaban claramente la idea de que el mundo celeste no era 
diferente del terrestre. Dos mil afios habian sido necesarios para retornar, en gran parte, a las 
ideas que habi'an expuestos los atomistas de Democrito. 

Giordano Bruno (1548-1600) conecto la teoria heliocentrica con la pluralidad de mundos 
habitados y el concepto de Universo infinito, atacando duramente las ideas de Aristoteles. 
En su "La cena de le ceneri" (1584) defendio por primera vez las ideas de Copernico. Por 
desgracia la intolerancia humana le condujo a morir en la hoguera. 

Se habia producido ya un giro definitivo en las ideas sobre la concepcion del Universo. 
Un paso importante fue la introduccion del metodo cientifico como procedimiento para el 
conocimiento de la Naturaleza. F. Bacon (1561-1626) propuso que las interpretaciones de los 
fenomenos naturales deberian estar basadas en la experimentacion y la observacion, recomen- 
dando la especializacion y la formacion de grupos de trabajo. En esta misma Imea R. Descartes 
(1596-1650) propuso que al conocimiento de las cosas se llega por experiencia y deduccion, 
mientras que a los primeros principios se accede mediante la intuicion. En su "Principia 
philosophicae" describio la teoria de los vortices para explicar la razon del movimiento de los 
planetas. 

Este cambio en las ideas iba a afectar de manera clara al tema que nos ocupa. En 1646 
Henry Moore publica "An essay upon the Infinity of the Worlds" donde aplica el principio de 
la plenitud a la idea de un niimero infinito de planetas habitados. 

Las ideas sobre el origen de la vida continuaban totalmente disociadas del conocimiento 
general del Universo. Sin embargo Francisco Redi (1626-1698) realize las primeras criticas a 
la generacion espontanea, las cuales se confirmaron con la utilizacion del microscopio desar- 
rollado por Anton Leeuwenhoek (1632-1723) evidenciandose la existencia de microorganismos 
en materia en descomposicion. Desde ese momento la Humanidad contaba con las herramien- 
tas necesarias para el estudio de la evolucion a escala cosmica de la vida: el telescopio, el 
microscopio y el metodo cientifico para interpretar las observaciones y experimentos. Por si 
algo faltaba Isaac Newton (1643-1727) elaboro sus tres leyes de la dinamica que junto con la 
de la gravitacion universal permitieron una explicacion todavia mas clara de los movimientos 
planetarios. 

Las obras d^ R. Bentley "Confrontation of Atheism from the Origin and Frame of the 
World" en 1693, Wisdom of God manifested in the works of Creation" de John Ray en 
1691 y la "Cosmologia Sacra" de N. Green en 1701, pueden considerarse buenas muestras de 
que la epoca de confrontacion con las ideas religiosas habia pasado. Asi W. Denham en su 
"Astrotheology or a demostration of the being and attributes of God, from a survey of the 
Heaven" utiliza los modernos avances astronomicos como evidencia de la existencia de Dios. 

Otro paso decisive fue el realizado por Thomas Wright en 1750 con su "Original Theory 
or New Hypothesis of the Universe" donde expone su teoria sobre nuestro sistema estelar: la 



105 



Via Lactea, la cual estaria compuesta por numeiosas estrellas distribiiidas en forma de un 
disco aplanado. Su centro seria muy masivo, moviendose las estrellas en orbitas casi circu- 
lares. A este centro le asigno un caracter especial, lo que le impidio aceptar la existencia de 
otros sistemas estelares ("galaxias") distintos al nuestro. Immanuel Kant en su "Allgemeine 
Naturgeschichte und Theorie des Himmels", en 1755, acepta que nuestro sistema estelar no es 
linico, introduciendo el concepto de "Uni versos islas". Asimismo, propuso la primera teoria 
sobre el origen del Sistema Solar, senalando que su formacion habi'a tenido lugar mediante 
condensaciones locales de una nube de gas primigenia. Admitia que la materia estaba gober- 
nada por las leyes generales de la naturaleza lo cual evidenciaba la existencia de Dios. Ahora 
bien el Universe evolucionaba sin la accion divina directa. 

Laplace (1749-1827) desarrollo las ideas de Kant sobre el Sistema Solar, asociando la 
formacion de los planetas a la del Sol, con lo que se daba un fuerte apoyo a la pluralidad de 
los mundos habitados. El problema de la distribucion del momento angular fue su principal 
inconveniente no resuelto hasta nuestros dias. 

Poco antes habia surgido la primera teoria de tipo catastrofista. En su "Histoire na- 
turelle", publicada en su primera parte en 1749, G.L. Lecrec (tambien conocido por Buffon), 
describio la formacion del sistema solar como consecuencia de la colision de un cometa con el 
Sol, bajo la accion de Dios. A principles de nuestro siglo T. Chamberlain ofrecio una variante 
en la que el proceso habia sido originado por el efecto de marea producido por una estrella 
pasando por las cercanias del Sol. Dado lo improbable de tales acontecimientos, la existencia 
de otros sistemas planetarios similares al nuestro deberia considerarse como extremadamente 
raro en el Universo. Jaki (1978) proporciona una excelente vision de la evolucion historica de 
las ideas sobre el origen del sistema solar. 

W. Herschel present© hacia 1800 el primer modelo de nuestra Galaxia, colocando al Sol 
en su centro y elaborando un catalogo de todos los objetos que presentaban un aspecto no 
puntual, englobandolos bajo el nombre de nebulosas. En 1850 W. Parsons demostro que 
algunas de ellas mostraban una estructura espiral. 

El principio del siglo XX trajo un importante avance de las tecnicas de observacion 
astronomica (p.ej la introduccion del espectrografo y el uso generalizado de la fotografia) y 
la aplicacion de las leyes de la radiacion para la interpretacion de las observaciones. Asi en 
1914, V. Slipher logro situar la rendija del espectrografo en los extremes de una nebulosa 
comprobando su rotacion mediante el efecto Doppler. 

En 1915 H. Shapley, a partir de un estudio de la distribucion de ciimulos globulares 
(pequefios satelites de nuestra Galaxia), concluyo que el centro de la galaxia estaba en la 
direccion de la constelacion de Sagitario, estando el Sol bastante lejos de dicho centro. Su 
modelo de la Gran Galaxia suponia que las nebulosas espirales eran objetos cercanos y no 
otras galaxias. 

El 28 de abril de 1920 tuvo lugar un gran debate en la Academia Nacional de Ciencias, 
en Washington, c e los partidarios y detractores de la idea que las nebulosas espirales eran 
objetos extragalacticos de tamafio similar al de nuestra galaxia (Shapley & Curtis, 1921). La 
solucion vino en 1924 cuando Edwin Hubble determine la distancia a la vecina galaxia de 
Andromeda, confirmando su caracter extragalactice. La escala de distancias en el Universe 
empezaba a establecerse. 



106 



5 LA TEORIA DE LA EVOLUCION 

A finales del XVIII las discusiones y experimentos sobre la generacion espontanea dom- 
inaban el estudio del origen de la vida mientras que su evolucion parecia dominada por los 
cataclismos y creaciones sucesivas con objeto de adaptarse mejor a las ideas religiosas. La 
doctrina del vitalismo pretendi'a que la conducta de los seres vivos no podia ser comprendida 
por los procesos ordinarios de la fisica y qui'mica, lo cual, aparentemente, se vio confirmado 
por los experimentos de Luigi Galvani, hacia 1790, en los cuales iinisculos de rana se movian 
al ser tocados con un par de varillas metalicas. La "electricidad animal" paracia ser el espiritu 
vital buscado. 

Los estudios sobre la edad de la Tierra permitian ya empezar a hablar de centenares de 
millones de anos, en lugar de los miles deducidos literalmente de la Biblia. Geologos como 
James Hutton (1726-1797) y Charles Lyell (1797-1875) lo pusieron de evidencia estudiando 
la erosion de las rocas. Asimismo el estudio de los fosiles de animales y plantas indicaba la 
existencia de extinciones. 

Jean Baptiste de Lamarck (1744-1829) aporto su creencia en un movimiento natural 
ascendente de la evolucion de la vida en nuestro planeta, invocando cuatro principios basicos: 
a) existencia de un impulse interno hacia la perfeccion, b) capacidad de los seres vivos para 
adaptarse a las circunstancias, c) repetitividad de la generacion espontanea y d) herencia de 
los caracteres adquiridos. Si bien se equivoco en parte de estas hipotesis, fue el primero en 
entender que la evolucion de los seres vivos era un proceso gradual. Fue el predecesor de 
los conocidos trabajos de Charles Darwin (1809-1882) y Alfred Wallace (1823-1913) sobre la 
evolucion de las especies. El proceso la seleccion natural hacia que la seleccion se desarroUase 
sin saltos o cambios siibitos. 

La mayor parte de los biologos (incluidos Darwin y Wallace) no eran partidarios de la 
existencia de vida inteligente en otros mundos. Wallace senalaba en "Man's Place in Nature" 
publicado en 1905: La mera afirmacion de que pueda haberse desarrollado un ser vivo con una 
forma animal diferente y poseyendo la naturaleza moral e intelectual del Hombre, no tiene 
ningun valor. No tenemos evidencia de ello, mientras que el hecho de que ningun otro animal 
que el Hombre haya desarrollado tales facultades, es fuerte evidencia en contra. 

Sin embargo, otra serie de factores iba a intervenir en el juego. La sintesis de la urea 
por F. Wohler en 1828, habia demostrado al posibilidad de paso de la materia inorganica a 
la organica, mientras que Louis Pasteur (1822-1895) certifico con sus experiencias el fin de la 
generacion espontanea. Todo esto condujo a la intuicion de Darwin de que la presencia actual 
de vida era un fuerte condicionamiento para el desarroUo de nuevas formas. Como escribia en 
1871: Se afirma con frecuencia que en nuestros dias se dan todas las condiciones necesarias 
para la genesis primaria de los seres vivos. Pero si (y oh, que gran si!) nos imaginasemos 
que en el seno de una pequena laguna de aguas templadas, conteniendo toda clase de fosfatos 
y nitratos, electricidad, luz, etc. hubiera aparecido por via quimica una substancia proteica 
capaz de experimentar una serie de transformaciones mas complejas, tal producto seria en la 
actualidad devora .^ o absorbido, cosa que no hubiera sucedido con anterioridad a la aparicion 
de los seres vivos. 



107 



6 LA ESTRUCTURA DE LA VIDA 

La teoria de la evolucion necesitaba un mecanismo que explicara las variaciones entre las 
especies y el mecanismo de seleccion natural, es decir necesitaba el codigo de la herencia. En 
1858 Rudolph Virchow habia introducido el concepto de celula como unidad de vida y Gregor 
Mendel (1822-1884) el gen como unidad de herencia. 

Hacia 1880 se habia puesto de manifiesto la existencia de los cromosomas en las celulas, los 
cuales eran portadores de los genes cuya composicion consistia en proteinas y acidos nucleicos. 
El proceso de la division de los cromosomas fue analizado por N. Stevens a principios de siglo. 

En 1926 J.B. Summer logro aislar un enzima, catalizador imprescindible para las reac- 
ciones bioticas. Poco despues, en 1930, G. Beadle y E. Tatum demostraron que estas substan- 
cias controlan la estructura de la celula mientras que los genes controlan a los enzimas. 

El descubrimiento del ADN por O.T. Avery en 1944, supuso el nacimiento de la biologia 
molecular. La smtesis de este compuesto en las condiciones primitivas de la Tierra, a partir 
de proteinas y aminoacidos, significo el medio para que la vida progresase. Esta substancia 
junto con el ARN incorporan la informacion sobre el orden de los 20 aminoacidos basicos para 
la smtesis de las proteinas. En 1952 A. Hershey y M. Chase demostraron que el ADN era el 
responsable de la reproduccion de los virus. En 1955 H. Fraekel-Conrat presento evidencias de 
que la molecula del ADN era portadora del codigo genetico de la herencia. El mismo afio J.H. 
Watson y F.H. Crick concluyeron que dicha molecula estaba dispuesta en la conocida forma de 
doble helice. El ADN fabrica el ARN y este a las proteinas, si bien esta todavia por dilucidar 
cual de los dos surgio primero en la cadena de reacciones quimicas de la vida terrestre. Las 
bases quimicas del ADN son la adenina, citosina, guanina y timina mientras que en el ARN 
esta ultima se substituye por el uracilo. 

Aparte del problema de la estructura de la vida uno se puede preguntar por la razon de 
su existencia, algo que quizas pueda no estar del todo al alcance de la Ciencia sino mas bien 
de la Filosofia e incluso de las creencias personales. En este sentido Cramer (1992) defiende 
la idea de la auto-organizacion de la materia que conduce inexorablemente a la vida en base 
de un principio fisico similar p.ej a la gravedad. Ciertas leyes empiricas nos pueden ayudar 
a la comprension de este proceso de auto-organizacion tal como ha hecho M. Eigen en sus 
trabajos. 



7 EL ORIGEN DE LA VIDA EN LA TIERRA 

Como ya senalamos al hablar del mundo antiguo, al primera idea sobre el origen de la 
vida estuvo ligada a su traslado a la Tierra procedente de otros mundos. Esta teoria de la 
panespermia resurgio en el siglo XIX, en parte como apoyo a las ideas materialistas que se 
encontraban . el problema de que la Tierra no era eterna, transmitiendose el problema al 
Universo en general. El propio Isaac Newton habia expresado su creencia en que las plantas 
podian generarse espontaneamente de emanaciones surgidas de las colas de los cometas. 

En 1821, E. de Montlivault propuso que fragmentos de estrellas habian contaminado la 
Tierra. Poco despues, en 1865, H. Richter senalaba que algo similar al viento solar Uevaria 
los germenes fuera del campo de accion de la estrella madre, entrando en estado de hiber- 
nacion hasta su llegada a la Tierra. Justus von Liebig decia en sus "Letters on Chemistry" 
publicadas en 1861: Las atmosferas de los cuerpos celestes asi como las nebulosas cosmicas 



108 



pueden considerarse como el santuario eterno de formas anunadas. las plantaciones ettrnas 
de germenes orgdnicos". 

Experimentos de F. Cohn con bacterias a bajas temperaturas parecieron dar algun apoyo 
a esta teori'a, junto con el descubrimiento de hidrocarburos en los rfieteoritos, lo cual hizo 
comentar a Hermann von Helmholtz: El carbono es el elemento caractenstico de los compuestos 
orgdnicos, de los cuales estan hechos los seres vivos. Quien sabe si los meteoritos que pululan 
por el espacio no difunden germenes dondequiera que haya un nuevo mundo que haya llegado 
a ser capaz de servir de morada a substancias orgdnicas. En el fondo subyaci'a el problema de 
si existi'a una diferencia esencial entre los seres vivos y la materia inorganica o si bien la vida 
se habi'a originado mediante una transformacion quimica a partir de la materia inorganica. 

El sueco Arrhenius fue quizas el primero en considerar los aspectos tecnicos de la panes- 
permia en su "Worlds in the Making", publicado en 1908, donde propone que en el vacio y bajo 
la accion de la radiacion estelar se podrian formar pequenas esporas, las cuales se adhererian 
a micrometeoroides que en su caida hacia el Sol interceptarian a la Tierra en su camino. 

Sin embargo todos estos trabajos quedaron eclipsados por el trabajo de A.I. Oparin (1894- 
1980) y J.B. Haldane (1892-1962), los cuales demostraron que una generacion espontanea de 
vida organica a partir de material inorganico, habia tenido lugar una vez en la Tierra, de- 
struyendose a partir de entonces, como acertadamente habia senalado Darwin, las condiciones 
para su repeticion. 

A partir de una idea propuesta por H. Urey (1952). S. Miller (1953) realize experimentos 
en el laboratorio sometiendo una mezcla de gases que entonces se consideraba existian en 
la atmosfera primordial de la Tierra (CH4. CO2, XH3) a descargas electricas, consiguiendose 
productos basicos para la vida como los aminoacidos. Aiios mas tarde el propio autor (Miller h 
Bada, 1988) reconocio que tal proceso autoctono probablemente condujo a una concentracion 
insuficiente de materia organica para el desarroUo de la vida. 

Por otro lado, tal atmosfera primordial no llego nunca a existir pues la debil gravedad 
terrestre junto con la existencia de un fuerte viento solar no lo hizo posible. Si el CO2 
fue la principal fuente de carbono para las reacciones. estas no pudieron ser muy eficientes 
en la produccion de aminoacidos. Asimismo la radiacion ultravioleta. ligada a la actividad 
magnetica solar, era mucho mas intensa hace 4000 millones de anos que en la actualidad. lo 
que la convertia en la principal fuente de energia. 

Un tema de amplia discusion ha sido el papel del azar o de algiin tipo de direccion en 
las reacciones quimicas que condujeron al origen de la vida. J. Monod senalaba El Universe 
no necesita la vida, ni la biosfera, ni al Hombre, simplemente en la ruleta de Montecarlo salio 
nuestro numero. Segiin De Ley (1968) la posibilidad de ensamblar al azar las moleculas de un 
gen del Homo Sapiens es de 10^^" a 1. es decir practicamente ninguna. Sin embargo es evidente 
que esto ocurrio y por otro lado muy rapidamente. Diversas evidencias senalan que la vida en 
la Tierra habia surgido ya hace unos 3800 millones de anos ( Schopf, 1983; Schidlowski. 1988). 
Probablementf ruleta estaba trucada. tal como comentabamos en la seccion anterior. 

J.D. Bernal propuso en 1951 que la arcilla podria haber actuado como catalizador en 
las reacciones quimicas. Estos productos se forman como resultado de una actividad ignea 
sobre los silicatos. Tan pronto el agua Ifquida aparecio en la superficie terrestre las arcillas se 
acumularon en los margenes y fondos de pequenas lagunas. en las riberas de los rios y muy en 
especial en las orillas de los mares, las cuales pueden considerarse como los primeros nidos de 
la vida en nuestro planeta (ver Cairns-Smith k. Hartmann, 1986). 



109 



Diversas experiencias han demostrado que determinados griipos de proteinas al ser ca- 
lentadas a temperaturas moderadas tienden a concentrarse en pequenas gotitas, que Opaiin 
denomino coacervados. Estas gotas dispondrian de una membrana a traves de la cual los seres 
primitivos podrian ir aumentando su concentracion de compuestos organicos. Otro problema 
era la proteccion de la intensa radiacion ultravioleta de aquellos dias. Los coacervados pare- 
cen haberse protegido de tales efectos nocivos situandose en aguas profundas (10 metros seria 
suficiente) durante el di'a, para emigrar por la noche a zonas superficiales para abastecerse de 
nutrientes (Okihana <^ Ponamperuma, 1982). 



8 LA VIDA EXTRATERRESTRE EN LOS MEDIOS DE CO- 
MUNICACION: LOS CANALES DE MARTE 

Quizas el primer gran impacto del tema que nos ocupa sobre la sociedad fue propor- 
cionado por la publicacion en 1686 de "Entretiens sur la pluralite des mondes" por Bernard 
de Fontanelle (1657-1757), en donde a traves de conversaciones con una marquesa va descri- 
biendo las diversas formas de vida de la Luna y los diferentes planetas. Con respecto a la 
pluralidad de los mundos comentaba basandose en los vortices de Descartes: Si las estrellas 
fijas son soles y nuestro Sol el centro de un vortice que gira en su torno, por que no puede ser 
cada estrella fija el centro de un vortice que gira alrededor de las estrellas fijas?. Si nuestro 
Sol ilumina los planetas, porque no puede cada estrella fija tener planetas a los que dar luz?. 

Un siglo mas tarde su exito fue claramente superado por las publicaciones de Cammille 
Flammarion (1842-1925) "La Pluralite des mondes habites", "Les etoiles et curiosites de 
ciel", "Les terres du Ciel" y otras muchas obras. Fue un decidido defensor de la pluralidad 
de los mundos habitados. En su "Les terres du ciel" senalaba: La vida se desarrolla sin 
final en el espacio y el tiempo; es universal y eterna; llena el infinito con sus armonias y 
reinard por siempre durante toda la eternidad. Divulgo ampliamente en su "La planete Mars" 
las observaciones de alineamientos en la superficie de Marte ("canales") por G. Schiaparelli 
(1835-1910) y otros astronomos. 

En America el libro "Mars" de P. Lowell (1855-1916), publicadoen 1895, tuvo un impacto 
similar a los trabajos de Flammarion. Basandose en sus propias observaciones visuales propuso 
que los canales eran obra de una supercivilizacion marciana, siendo alimentados por agua 
procedente de los casquetes polares. Hubo varies intentos de comunicacion con los marcianos 
y surgieron numerosas obras de ficcion como la conocida "War of the Worlds" de H.G. Wells, 
publicada en 1898. 

En 1894 utilizando las nuevas tecnicas de la espectroscopia, W.W. Campbell demostro la 
ausencia de vapor de agua en la atmosfera de Marte, asestando el primer golpe a la teoria de 
los canales. El astronomo espafiol Jose Comas Sola contribuyo tambien a su desmitificacion 
con sus excelentes observaciones de Marte en 1900. Decisivos fueron los argumentos aportados 
por E.M. Antonio -'= (1870-1944), S. Newcomb (1835-1909) y E.W. Maunder (1851-1928), de- 
mostrando los efecios producidos por la difraccion y la atmosfera terrestre en las observaciones 
de la superficie marciana. 

Desde otro campo el biologo Wallace fue un entusiasta enemigo de los "canaleS marcianos" 
y en general de la pluralidad de vida en el Universo, seiialando que las posibilidades en contra 
de la evolucion de otros hombres o seres intelectuales equivalentes era de cien millones de 
millones a uno. 



110 



El final del XIX se caracterizo por un excesivo protagonisnio de los astronomos en los 
medios de comunicacion con una defensa, pocas veces razonada, de una amplia difusion de la 
vida, produciendo al final un ambiente en contra la existencia de vida extraterrestre, del que 
son claro exponente astronomos de primera fila como A. Eddington y J. Jeans. La penitencia 
de tales pecados la sufrimos todavi'a los astronomos en la actualidad cuando una parte de la 
sociedad identifica astronomi'a con platillos volantes, marcianos etc. 

En los cmos setenta el tema se reavivo con las medidas del X'iking en la superficie de 
Marte no encontrandose evidencia alguna de vida. Sin embargo sus observaciones mostraban 
estructuras geologicas en forma de ri'os fosiles, lo cual parece sugerir que en un pasado remoto 
existio agua li'quida en su superficie que quizas dio lugar a alguna forma de vida (Mc Kay k 
Stoker, 1989; Hansson. 1991). Nuevas misiones seran enviadas a nuestro vecino planeta que 
perforaran y tomaran muestras de capas mas profundas que el X'iking, con objeto de resolver 
este viejo dilema. 



9 LOS NUEVOS ATOMISTAS 

El conocimiento sobre la estructura de la materia poco habia avanzado desde Democrito. 
El primer paso hacia adelante fue dado por John Dalton en 1808 proponiendo que todas las 
substancias podian formarse a partir de unos pocos elementos. mientras que en 1815 W. Prout 
(1785-1815) establecio que todos los elementos estaban constituidos por una misma.unidad 
fundamental (ver Brock, 1985 para una biografia). 

Hacia 1868 Dimitri Mendeleev descubrio que listando los elementos quimicos. desde el 
mas ligero (hidrogeno), al mas pesado (uranio), teniamos grupos con propiedades similares a 
intervalos regulares. El atomo era de nuevo la unidad indivisible de la materia. 

Poco mas tarde. el descubrimiento de la radioactividad natural por Becquerel (1852-1908) 
y Curie (1867-1934) demostro que el atomo podia romperse. Asi en 1897 J.J. Thompson 
(1856-1940) identifico los rayos l3 de las desintegraciones como particulas subatomicas que 
recibieron el nombre de electrones. E. Rutherford (1871-1937. ver Wilson. 1983) presento su 
modelo de atomo en 1911, el cual fue mejorado posteriormente por Niels Bohr (1885-1962, ver 
Faye, 1991) introduciendo en sus postulados las ideas de cuantificacion de energia propuestas 
por Max Planck (1858-1947). El descubrimiento del neutron por J. Chadwick en 1932 parecia 
completar el esquema de la estructura de la materia. 

Mientras tanto la teoria cuantica continue su desarrollo. En 1925 De Broglie y Schrodinger 
(ver Bitbol k DarrigoL 1992) propusieron una ecuacion de ondas para la materia, analoga a 
la de Maxwell para la luz. El principio de incertidumbre de Heisenberg, y su interpret acion 
por Bohr, vino a resaltar la capacidad del Hombre como observador de un experimento. En- 
tre otras cosas este principio significo el final de una vision determinista del Universo. que 
imperaba desde los tiempos de Newton. 

En el piano ^/^perimental el desarrollo de la tecnologia de los aceleradores de particulas 
iba a permitir que en 1963 Murray Gell-Mann y George Zweig propusieran que los protones 
y neutrones estaban compuestos por quarks. Desde entonces se han descubierto 6 tipos de 
quarks diferentes dando lugar a los diferentes hadrones (protones. neutrones,...) que junto 
con los leptones (neutrinos, electrones. muones y particula r) son la base de toda la materia 
conocida. Cada particula tiene su antiparticula. dotada de una carga electrica igual y de 
sentido contrario. Sin embargo nuestro Universo parece mostrar un gran predominio de la 
materia sobre la antimateria. 



111 



Paralelamente se habia ido desarrollando el conocimiento de las interacciones basicas 
entre las particulas. Maxwell describio en 1864 la interaccion electromdgnetica que permite 
la coexistencia de particulas de carga opuesta en el atomo, siendo la responsable de todos los 
procesos quimicos necesarios para la vida y que actiia sobre las particulas con carga electrica. 
Con posterioridad la electrodinamica cuantica ha desarrollado este concepto. En 1915 A. 
Einstein propuso su teoria General de la Gravitacion que explica la interaccion gravitatoria 
que es siempre atractiva y actiia a grandes distancias y sobre todas las particulas, configurando 
de esta manera, a pesar de ser la interaccion mas debil, toda la estructura del Universo. La 
interaccion nuclear debit (Fermi, 1934) actiia al nivel del niicleo atomico, permitiendo los 
procesos termonucleares en el interior de las estrellas, que dan lugar a la produccion de los 
elementos quimicos. A la mismaescala actiia la interaccion fuerte (Yukawa, 1935) responsable 
de la coexistencia de diferentes quarks dentro del niicleo y que en la actualidad es descrita 
por la cromodinamica cuantica. El modelo de Weinberg-Salam (1969) permitio la unificacion 
de las interacciones electromagnetica y debil a las que se unio con posterioridad la interaccion 
fuerte en las llamadas teorias de la Gran Unificacion. 

Las particulas denominadas bosones son las mediadoras en las interacciones: foton para 
la electromagnetica; W y Z para la debil; gluones para la fuerte y el todavia por descubrir 
graviton para la gravitatoria. 

El circulo de nuestro conocimiento sobre la estructura de la materia parece que esta 
de nuevo a punto de cerrarse. El descubrimiento del boson responsable de la interaccion 
gravitatoria, el del que crea la masa de las particulas (boson de Higgs) y el incorporar la 
gravedad a las teorias unificadoras de las interacciones esta a punto de lograrse. Sin embargo 
el conseguir en los aceleradores las energias necesarias para la unificacion de las interacciones 
(billones de Gev) pertenece todavia al mundo de los suefios. 

Ahora bien parece ser que tal situacion se produjo al principio de nuestro Universo. Por 
lo tanto el estudio de la evolucion del Universo en sus fases mas tempranas nos va a ofrecer 
una alternativa a la utilizacion de grandes aceleradores para el estudio de la estructura de 
la materia. En cierta forma se va a describir un recorrido inverso al desarrollo teorico y 
tecnologico, progresando desde un estado unificado a la diversidad de interacciones. 

W. de Sitter en su modelo cosmologico de 1916 fue el primero en considerar que nos en- 
contrabamos en un Universo en expansion lo cual fue propuesto en mas detalle por Friedmann 
(1922). De ello parecia concluirse un origen del Universo a partir de una singularidad inicial: 
la gran explosion ("Big Bang") caracterizada por un estado inicial en el que toda la materia 
y la energia estaban concentradas (Lemaitre, 1933). Se supone que entonces las cuatro in- 
teracciones citadas estaban unificadas y la materia constituida por quarks y leptones (y sus 
antiparticulas) junto con gran niimero de fotones. A los 10~^° seg. se habia producido ya un 
exceso de materia sobre la antimateria y comenzaron a diferenciarse las interacciones con una 
intensidad diferente. 

En un breve instante (~ 10"^^ seg) de esta primerafase el Universo sufrio un crecimiento 
exponencial en el mo de expansion (Universo inflacionario) lo cual configure el ritmo de 
expansion actual (ver p.ej Linde, 1990). 

Durante los primeros miles de anos la radiacion era suficientemente intensa como para 
mantener ionizada la materia, permaneciendo los electrones alejados de los niicleos. Cuando la 
temperatura bajo a lO'* grados, a los 300.000 anos, los nucleos de H y He capturaron electrones 
libres, produciendose el desacople entre radiacion y materia. El paso siguiente fue la formacion 
de las primeras galaxias. De donde surgieron las anisotropias necesarias para tal proceso en 
una expansion homogenea es un tema de candente actualidad. Elementos mas ligeros como 



112 



el Hidrogeno, Helio y Litio se habrian formado durante el primer inillon de anos despues del 
"Big Bang". 

El descubrimiento por E. Hubble (1887-1953), en 1929, del desplazamiento al rojo de las 
galaxias y la radiacion de fondo dcteclada por A. Penzias y R. Wilson en 1963 constituyen 
el principal apoyo de esta teoria. A esto se puede anadir el buen acuerdo de la abundancia 
predicha del He por el modelo standard del Bing-Bang con las observaciones. 

Dependiendo de la masa del Universo, La expansion podri'a continuar para siempre o 
bien retornar a otro estado singular inicial dando lugar a una serie sucesiva de Universos en 
contraccion y expansion. La determinacion de una posible masa del neutrino junto con la 
demostracion de la existencia de toda una serie de particulas exoticas, esta en estos momentos 
en el punto de discusion sobre este tema. 

Si bien considerado como uno de los "dogmas" de la Astrofisica actual, este modelo no ha 
estado exento de criticas, entre las que destacari'amos las procedentes de la teoria del estado 
estacionario (Bondi k Gold. 1948; Hoyle, 1948). 



10 LA EVOLUCION ESTELAR 



A finales del siglo pasado. las evidencias de una gran antigiiedad para la Tierra y en 
general para el Sistema Solar, cifrada en millones de anos. hizo plantearse el problema de la 
generacion de energia en el Sol. Dado que habia que excluir cualquier combustion quimica 
tradicional, H. Helmoltz (1821-1894) y W. Thompson (conocido como Lord Kelvin, 1824- 
1907) propusieron que las estrellas obtenian su energia de su contraccion gravitacional. Sin 
embargo pronto se vio que en pocos millones de anos se habrian acabado las reservas. Esto 
Uevo a considerar otras fuentes de energia y de paso a desarroUar una de las ramas mas 
florecientes de la Astrofisica: la evolucion estelar. 

Un grupo de astronomos de Harvard, bajo la direccion de A. Cannon y financiados por 
H. Draper, procedio a principios de siglo a la ardua tarea de clasificar los espectros de 220.000 
estrellas, en los tipos espectrales 0, B, A, F, G, K, M que es en esencia una division en 
temperaturas superficiales desde las mas calientes a las mas frias. Con posterioridad, en 1940. 
se introdujeron por W.W. Morgan y P.C. Keenan, las clases de kiminosidad que representaban 
la variacion de la gravedad superficial, en una escala de I a \'. Asi el Sol sen'a a partir de 
entonces una estrella G2 V. 

El descubrimiento por R.J. Trumpler. en 1930. de la existencia de grandes concent raciones 
de materia entre las estrellas (nubes interestelares) iba a repercutir de forma considerable en 
el tema que nos ocupa al mismo tiempo que iba a originar una redeterminacion de la escala de 
distancias en el Universo. Poco antes Jeans (1926) habia elaborado los criterios para el calculo 
de la ma^a critica que debe poseer una nube interestelar para que comience su contraccion 
de la que result ' una estrella. Este proceso esta gobernado por el teorema del virial que 
relaciona la energia termica con la gravitacional. 

Las observaciones de W. Baade, durante la segunda guerra mundial, condujeron al des- 
cubrimiento de dos tipos de poblaciones estelares: las estrellas de la poblacion I eran jovenes, 
relativas a la edad solar, se encontraban concentradas en los brazos espirales de la galaxia. con 
un alto contenido en metales (para los astrofisicos los elementos distintos al H y He), mostra- 
ban orbitas casi circulares y destacaban en placas fotograficas sensibles al azul. Por otra parte, 
las de poblacion II eran vieja^, concentradas en el niicleo y halo galactico, compuestas casi 



113 



exclusivamente por H y He, con orbitas fuertementes excentricas y se destacaban en placas 
sensibles al rojo. 

El conocimiento del origen de los elementos qui'micos en el Universe y su distribucion iba 
a resultar fundamental para entender las poblaciones estelares obseervadas. 

R. Atkinson y F. Houtemans sugerieron en 1929 que los elementos qui'micos mas pesados 
que el helio se habian formado durante diferentes fases de la evolucion de las estrellas, mediante 
reacciones nucleares en su interior. Esta idea fue desarrollada por Bethe (1939), Gamow (1939), 
Alpher, Bethe & Gamow (1948) y culminada en el famoso trabajo de Margaret y Geoffrey 
Burbidge, Fred Hoyle y William Fowler en 1957. 

La Fig. 1 muestra un esquema del llamado diagrama Hertzsprung-Russell que relaciona 
el brillo de una estrella (su magnitud) con su temperatura. La concentracion de estrellas 
en una determinada banda, Uamada secuencia principal, tiene su explicacion en el hecho 
de que corresponde a la fase de evolucion de mayor estabilidad y duracion, durante la cual 
la energia se produce en su interior mediante la transformacion de hidrogeno en helio. El 
tiempo de permanencia en esta banda va a depender de la masa estelar de forma que las 
estrellas mas masivas (estrellas azules) consumiran mas rapidamente su hidrogeno que las 
mas pequenas (estrellas rojas) y abandonaran antes la etapa de la secuencia principal. Esta 
es la fase en que podemos esperar que la vida se origine y evolucione en un planeta situado 
en las inmediaciones. Para las estrellas mas calientes el tiempo parece ser demasiado corto 
para tal empresa mientras que para las mas frias la zona de habitabilidad (ver subseccion 
13.1) seria demasiado estrecha. Cuando ha transcurrido un 10% de ese tiempo (6 x 10^ 
afios para el Sol) la estrella empieza a contraerse gravitacionalmente para cubrir el deficit 
energetico ocasionando que la temperatura aumente en su interior hasta alcanzar niveles que 
van a permitir la "quema" del Helio y su transformacion en carbono (el elemento clave para 
la vida). Esto va acompaiiado por una gran liberacion de energia dando lugar a la expansion 
de las capas exteriores hacia el medio circundante. La estrella se ha transformado en una 
gigante roja. Para la mayor parte de las estrellas (todas aquellas con masas menores que 
3 veces la solar) la historia de la evolucion quimica habra terminado aqui . La estrella se 
ira enfriando hasta quedar transformada en una enana blanca mientras que gran parte del 
carbono permanecera en su interior, sin ninguna consecuencia para la evolucion quimica del 
Universo. Sin embargo, como veremos en la proxima seccion, en su envoltura contaminada por 
los residuos nucleares tendran lugar reacciones interesantes para la produccion de moleculas 
organicas. 

En estrellas mas masivas nuevos procesos basicos van a seguir jugando un papel decisivo 
para la vida. La estrella continua sufriendo sucesivos procesos de contraccion y reacciones 
termonucleares que van produciendo los distintos elementos qui'micos mas pesados que el 
carbono (N, 0, Mg, S, P, Si). Sin embargo al Uegar al Fe este sufre un proceso contrario 
a los anteriores, absorbiendo energia en vez de producirla. Se produce una onda de choque 
que durante su travesia a lo largo de las distintas capas de la estrella da lugar al resto de los 
elementos qui'mico-' '^asta el uranio y a continuacion se produce una violenta explosion: una 
supernova. Todos los elementos qui'micos formados en el interior son dispersados en el medio 
interestelar contribuyendo al enriquecimiento en elementos pesados de las nubes del medio 
interestelar. De la contraccion de tales nubes naceran nuevas estrellas con un contenido cada 
vez mayor de elementos pesados. El esquema del ciclo se representa en la Fig. 2. Este proceso 
de evolucion quimica es altamente dependiente del tiempo ya que en cada formacion estelar 
parte del gas se va a perder, quedando inactivo en los nucleos estelares degenerados, sean 
estos enanas blancas (para las menos masivas), o bien estrellas de neutrones 6 agujeros negros 
para las mas masivas. La primera evidencia de la existencia de estrellas de neutrones fue a 



114 



-7 



TlPO ESPECTRAL 

BO B5 AO A5 FO F5 GO G5 KO K5 MO 

— I 1 1 I I I I ' I I I 



-J- 



5 

'q 7 
5 



5- 



SUPERGIGANTES 




SECUENCIA PRINCIPAL 



SUBENANAS 



11- 



13- 



£NANAS^ 



BLANCAS 



15- 



15500 



6500 



6560 



5520 



A130 



1 

26000 



— I — 
7400 



9900 7400 6030 4900 

TEMPERATURA EFECTIVA rK) 



34 60 



Fig. 1 DIAGRAMA HERTZSPRUNG-RUSSELL 



115 





"BIO BANO" 










\f 








c 


FORMACION^ 
H. He J 










+ 












MEDIO 
INTERESTELAR 










f^ 




> 










' Q 


1 




, 




> 


MOLECULAS ^ 
NTERESTELARES^ 




> 


i 








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1 GAS 




POLVO 1 










< > 








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GIGANTES 
ROJAS 




< > 


ESTRELLAS 1 
POCOMASIVASi 


> 


i 


> 


> i 




SECUENCIA 
PRINCIPAL 




SECUENCIA 
PRINCIPAL 




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XI 




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1 




GIGANTES 
ROJAS 




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GIGANTES 1 
ROJAS 1 






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SUPERNOVAS 


A 


DRMACIOfN 
3 Pb 


) 


NEBULOSAS 1 
PLANETARIAS 1 




> 


i 




> f 




> 


f 


1 AGUJEROS 
1 NEGROS 




(estrellasde 

1 NEUTRONES 




ENANAS 1 
BLANCAS 1 



Fig: 2 ESQUEMA DE EVOLUCIOn QUIMICA 



116 



traves del descubrimiento de los pulsares (Hewish et al. 1967), fuentes de radio de pen'odo 
muy corto. Justa esta periodicidad hizo sospechar al principio que se trataba de mensajes de 
civilizaciones extraterrrestres, "hombrecillos verdes" como fueron llamados por la prensa. 

Como consecuencia de este proceso evolutive observamos en galaxias viejas un gran predo- 
minio de estrellas rojas mientras que en las mas jovenes (y distantes) existen grandes procesos 
de formacion estelar y un gran predominio de estrellas azules. Son las diferentes poblaciones 
de Baade. Es de esperar que la vida tenga sus condiciones mas adecuadas de desarrollo en 
una fase intermedia de la vida de la galaxia. 

Las determinaciones de abundancias concuerdan bien con lo esperado de los procesos 
citados de nucleosintesis. La abundancia de elementos pesados en el medio interestelar y en 
las estrellas aumenta con el tiempo en un lugar dado (p. ej. cercanias del Sol) y con el grado de 
conversion de gas interestelar en estrellas en diferentes sitios para un tiempo dado (el actual). 
Se han establecido diferencias en contenido en elementos pesados entre componentes de la 
misma poblacion estelar; p.ej cerca del niicleo galactico su contenido es mayor que en el halo. 



11 LA DIFUSION COSMICA DE LA MATERIA ORGANICA 

De cara a estudiar si los compuestos basicos para la vida estan disperses por todo el 
Universo. debemos dar un nuevo paso en el estudio de la evolucion quimica. La vida organica 
esta fundamentada en asociaciones de atomos en los que el carbono es el element© decisive. La 
fuente de estas moleculas debe ser suficientemente fria para evitar procesos de fotodisociacion y 
por otra, ser suficientemente densa para permitir colisiones frecuentes entre los constituyentes 
atomicos. Las envolturas de las gigantes rojas parecen ser un escenario adecuado y de hecho 
se han observado en ellas moleculas de CO, HCN, CH4, CN, NH3 y diversos cicinopolinos del 
grupo HC2n+i-^ ■ Por medio de procesos de acrecion, estas moleculas se concentran formando 
granos compuestos en unos casos de silicates y en etros de grafito. No per casualidad los 
elementos mas representatives del munde inorganico (Si) y organice (C), respectivamente. 
hacen su aparicion desde el primer memento de la fase molecular. En estas estrellas se ebservan 
grandes vientes que pueden transportar el material hacia fuera. desembecande en la fase de 
nebulesa planetaria en que teda la atmosfera es inyectada en el medio interestelar. 

Observande en la region de las micreendas Weinreb y colaberadores infermaren, en 1963, 
del descubrimiento de la primera molecula interestelar, el OH, pere fue la deteccion de NH3 
por Cheung et al. (1968) lo que levanto la veda. Desde entonces se han descubierte mas 
de 700, incluidas todas aquellas basicas para la vida come sen los fermaldeides. agua. CNH, 
etc. Recientemente L. Snyder ha encentrade glicina. une de les amineacides mas sencilles. 
Actualmente se piensa que un 309^ de tales substancias proceden de las estrellas mientras que 
el reste se ha originade dentre de la nube. J. NL Greenberg ha disenade diversos experimentos 
de laboraterie que explican la formacion de granos de polvo en las nubes interestelares y su 
proteccion de la accion disociadora de la radiacion ultravioleta. 

Ahora bien la fa^e de contraccion de la nube molecular para dar lugar a una estrella, y 
eventualmente a planetas en su derredor, llevara consigo un aumento de la temperatura y por 
tanto la destruccion de las moleculas. Los pequenos pobladores del sistema solar, tales como 
cometas, meteoritos y asteroides pueden ser el almacen adecuado para tan precioso material 
organico. 

El 16 de Noviembre de 1492, cayo en Ensisheim (Alemania), el primer meteorito del que 
se tienen muestras. A partir de entonces se han recogido miles de ellos lo cual ha permitido 



117 



clasificarlos en dos grandes tipos: los rocosos, con una contextura similar a las rocas terrestres 
con predominio de silicatos y los ferricos con materiales similares al nucleo terrestre. Dentro de 
los primeros destacan las condritas que se caracterizan por la presencia de pequenos cuerpos 
esfericos. Un subgrupo de ellas la forman las llamadas carbonaceas en donde las inclusiones 
citadas estan constituidas por trozos duros de mineral sobre un fondo terroso. Uno de estos 
objetos cayo el 8 de febrero de 1969 en Allende (Mexico) siendo analizado rapidamente por 
los laboratorios preparados para el estudio de las muestras lunares del proyecto Apolo. Poco 
despues, el 28 de Septiembre, otro objeto similar fue recogido en Murchison (Australia) y 
a estos siguieron otros muchos rescatados de los hielos de la Antartida. La composicion 
quimica de las inclusiones revelaba una parte insoluble compuesta por algo similar al carbon 
de piedra terrestre y otra soluble donde se encontraron gran cantidad de compuestos organicos, 
incluidos aminoacidos (Kvenvolvenden et al. 1970). Mientras que estos compuestos presentes 
en los seres vivos muestran una actividad optica del tipo levogiro, los encontrados en los 
meteoritos mostraban ambos: dextrogiro y levogiro. Esto excluye por un lado cualquier 
tipo de contaminacion en las muestras tomadas mientras que nos hace preguntarnos que 
proceso dio lugar a esta diferenciacion de los aminoacidos terrestres (ver p.ej. Mason, 1984). 
Recientemente Ott (1993) ha demostrado la presencia de granosjnterestelares, formados en 
las envolturas de las gigantes rojas, en estos meteoritos. 

Los cometas van a constituirse en los principales protagonistas del tema. Estos cuerpos 
se piensa que tienen su lugar de formacion en la llamada nube de Oort situada en las afueras 
del sistema solar y en donde se acumularian del orden de 10^^ cometas. Recientemente se ha 
propuesto la existencia de una zona mas cercana a Pluton llamada de Kuiper que contendria 
un menor niimero de cometas pero seria mas importante a efectos de influencias dentro del 
Sistema Solar. F. Whipple (1950) con su famoso modelo del "dirty snowball" fue el primero en 
sugerir que los cometas estaban compuestos de agua (en forma de hielo) junto con numerosos 
compuestos organicos. Esto se ha confirmado claramente con las observaciones detalladas del 
cometa Halley, demostrandose ademas que su composicion quimica no ha sufrido cambios desde 
la nube interestelar progenitora del sistema solar. Delsemme (1991) estima esta composicion 
en 43% de agua, 26% de productos organicos y 31% de material inorganico. La no deteccion 
de aminoacidos en el Halley quizas se debe a la ausencia de agua liquida (Oro et al. 1995). 

En los ultimos anos se ha ido imponiendo la idea de que los planetas gigantes habrian 
desviado numerosos cometas al interior del sistema solar provocando un intenso bombardeo 
durante la primera fase de evolucion de nuestro planeta. Todo parece indicar que la primera 
atmosfera de la Tierra fue originada por los cometas (ver Delsemme, 1995) probablemente 
con una contribucion adicional del volcanismo, si bien ambos mecanismos pudieron estar 
relacionados. Delsemme (1995) estima en unos 2.27 xlO^"^ kgs la masa depositada por los 
cometas en un perfodo entre 4.500 y 3.800 millones de anos. Dada la citada composicion 
quimica del Halley tendriamos 15 veces mas agua que la presente en los oceanos actuales y 
2.000 veces mas gases que los contenidos en la atmosfera de nuestros dias. Si bien diferiendo en 
pequenos factores en la estima de la masa aportada diversos autores (p.ej. Chyba, 1987; Sagan 
& Chyba, 1992) coinciden en lo fundamental: la Tierra recibio de los cometas su atmosfera 
primitiva y la materia orgdnica bdsica para la vida. Ya en 1961 J. Oro habia propuesto que los 
cometas habian jugado un papel esencial en el origen de la vida en la Tierra. El agua liquida 
de los oceanos iba a facilitar claramente la complejidad de las reacciones. Un problema que 
se ha planteado es el efecto disociador sobre las moleculas bioticas de la energia disipada en 
los impactos sobre la Tierra primitiva, si bien se considera que tan pronto quedoconsolidada 
la atmosfera estos impactos fueron mas suaves, afectando en todo caso solo a los cuerpos mas 
grandes. 

Parece existir una relacion clara entre los cometas, las condritas carbonaceas, ciertos 



118 



tipos de asteroides y pequenos granos de polvo (parliculas de Brownlee) que se recogen en la 
estratosfera terrestre. 

Una propuesta, quizas demasiado audaz, ha sido realizada en los liltimos anos por F. 
Hoyle y colaboradores. Segiin esta idea, los granos de la materia interestelar, y por lo tanto 
de los cometas, serian en realidad virus y bacterias que habrian sido el origen de la vida 
sin necesidad de otros procesos. Tendriamos asi un tipo de panespermia directa. Aparte de 
que las evidencias observacionales tienen muchos puntos debiles, tendriamos que preguntarnos 
como un ser vivo pudo sobrevivir hasta la llegada a nuestro planeta. En este sentido W.M. 
Irvine propuso que la desintegracion de elementos radioactivos como el ^^Al, pudo haber 
proporcionado el calor necesario para que el agua permaneciese liquida en el interior de los 
cometas. La influencia del vacio ha sido investigada en el Spacelab I con muestras de B. 
Subtilis y E. Cbli senalandose un aumento en la mortandad de un 50%, creciendo igualmente 
las frecuencias de procesos de mutacion en un factor diez (ver Horneck, 1981). 

La igualdad de leyes fisicas en cualquier parte del Universo junto con la difusion universal 
de los compuestos quimicos basicos para la vida y la creciente comprension de que nuestro 
sistema planetario se habi'a constituido como una fase en la evolucion del Sol, hizo fundamentar 
el principio de plenitud y la aceptacion general de que la vida era un fenomeno universal. 
Teniamos asentadas asi las bases del llamado principio cosmologico: no solo es la posicion del 
sistema solar la que no tiene privilegio alguno, sino que tampoco lo tiene ninguna otra posicion 
en cualquier parte del Universo. A gran escala del Universo, aparte de irregularidades locales 
como las galaxias, todas las regiones del Universo son iguales. 

Sin embargo, al mismo tiempo y partiendo de los mismos hechos basicos se habian de- 
sarrollado otras ideas. 



12 EL PRINCIPIO ANTROPICO 



Estudios cosmologicos basados en la teoria del "Big Bang" y los procesos subsiguientes, 
indicaban que la existencia de vida en el Universo dependia de que las constantes de la natu- 
raleza se mantuvieran dentro de unos margenes estrechos. Asi por ejemplo, pequefias varia- 
ciones de la carga del electron e, impedirian cualquier clase de reaccion quimica y la existencia 
de estrellas estables con sistemas planetarios susceptibles de albergar vida. 

G. Leibniz (1646-1716) habia sido un precursor de estas ideas. Como senalaba en su 
teoria de las monadas: Existen un humero infinito de posibles Universos y como solo uno de 
ellos puede ser real, debe haber una razon suficiente para la eleccion de Dios, que le condujo a 
decidirse por uno mas que por otro y esta razon puede encontrarse solamente en la adecuacion 
o grado de perfeccion que estos mundos poseen. 

En las ideas de Teillard de Chardin (1876-1951) y en su evolucion del Universo hacia 
un Punto Omega de perfeccion, se seiiala ya una discusion de base entre un origen de la vida 
predeterminado y uno apoyado en el azar como principal agente de los procesos quimicos que 
dieron lugar a la vida en la Tierra. En su modelo la inteligencia predominara sobre la muerte 
termica del Universo predicha por la segunda ley de la termodinamica. 

Paul Dirac sefialo en 1937 la coincidencia entre una serie de grandes numeros que se 
formaban con constantes fisicas fundamentales. Estas eran: 

a) relacion entre las fuerzas electricas y gravitacionales que se ejercen entre un proton y 



119 



un electron 

N, = -^ c 10^° (1) 

siendo e y mg la carga y la masa del electron respectivamente, r el radio atomico, G la 
constante de gravitacion y rup la masa del proton. 

b) el radio del Universe expresado en unidades atomicas, o dicho de otra forma, el tiempo 
que tarda la luz en recorrer el Universo, es decir, su edad si estamos en un Universo en 
expansion, dividido por el tiempo que tarda en recorrer un niicleo atomico 

_ tiempo actual _ 10^°(afios) _ 10^° (afios) ^ .q 

^~ eym.c^ ~ 10-22(seg) " 3.17 x IQ-^o (afios) ~ ^^ 

c) a estas cantidades se anadio una que depende de la edad del Universo: el niimero de 
particulas materiales en el Universo, tambien conocido como numero de Edddington 

_ Masa total del Universo 47rp^{ct)^ 
Masa atomo de hidrogeno 3mp 

siendo p^ la densidad media del Universo, c la velocidad de la luz y (ct) el radio del 
Universo que ira variando con el tiempo t. N3 sera ~ iQ^^'^^ para t ~ 10^° afios, el orden de 
magnitud de la edad actual del Universo. 

Es esto simplemente una casualidad?. Como la edad del Universo es logicamente una 
variable, Dirac propuso que G variaria tambien con el tiempo de cara a conservar la igualdad 
entre los ordenes de magnitud de A^i, A^2 y ^3 para todas las edades del Universo. Sin embargo 
diversas evidencias favorecen claramente una constancia de G con el tiempo. De cara a resolver 
este problema entra en juego la existencia de vida. En el momento en que el Universo posea 
"observadores", ha de ser suficientemente antiguo como para haber producido los elementos 
quimicos pesados que dieron lugar a la vida. Este tiempo ha de ser como minimo similar al 
de la vida media de las estrellas dada por 

^^^[^]-i_!L:^10iOanos (4) 

he rUpC 

que es el tiempo necesario para establecer la igualdad de N3 con N2 y Ni. Por otro lado, si el 
Universo fuera mucho mayor, y por tanto mas viejo, las estrellas necesarias para establecer las 
condiciones de vida habrian tenido tiempo suficiente para completar su evolucion y agotarse. 
Por tanto, solo tiene sentido aplicar aquella edad del Universo para la que existen observadores, 
es decir la actual. 

El ritmo de expansion resultante del proceso inflacionario que ocurrio al principio del 
Universo, es otra de las caracteristicas basicas del Universo. Si este hubiera sido mas lento se 
hubiera impedido la formacion de estructuras a pequefia e'scala tales como atomos, moleculas 
etc. En una expansion mas rapida no se habrian formado estructuras a gran escala como 
planetas, estrellas, etc. En ambos casos la vida no habria sido posible. 

El principio basado en estas ideas es llamado antropico y puede formularse de dos formas 
diferentes: 



120 



a) Formulacion debil (Dicke, 1957). Memos dt tentr en cutnta que nuestra posicion en 
el mundo es necesariamente previligiada de cara a ser compatible con nuestra eiistencia como 
observadores, es decir, el Universo debe ser consistente con la existencia de vida mteligente. 

En un Universo en expansion esto va ligado a un Universo grande. Es decir el Universo 
que contemplamos es asi de grande ya que esto esta ligado a la edad que habri'a que tener 
para que la vida se originase en su seno. 

La existencia de seres vivos es posible tan solo en un pequeno intervalo de variacion de 
las constantes de la Fi'sica. Lo mismo se puede decir de las relaciones de intensidad entre 
las cuatro interacciones fundamentales. Todo esto quedo fijado en los primeros instantes del 
Universo. En frase de T. Gold: las cosas son como son, debido a que fueron como fueron. 

b) Formulacion fuerte (Carter, 1974): El Universo, y por tanto las constantes fisicas de 
las que depende, debe ser tal que permita la existencia de observadores en su seno en alguna 
fast de su evolucion. Se basa en una explicacion de la mecanica cuantica, desarroUada por 
Everett (1957). A partir de estas ideas Carter desarrolla el principio de la realidad segiin el 
cual solo se considera como real aquel Universo que sea compatible con la vida. Mas tarde 
Wheeler (1977) introdujo el principio de participacion: El observador es tan esencial para la 
creacion del Universo, como el Universo es para la creacion de un observador. 

Podriamos tener una especie de seleccion natural darwiniana a escala universal. Solo el 
Universo compatible con la existencia de vida podri'a ser real. En cierta forma volveriamos al 
pensamiento de Pitagoras: El Hombre es la medida de todas las cosas. 

Una variante de un origen linico esta empezando a surgir a partir de las teorias del 
Universo inflacionario (Barrow, 1993; Linde, 1995). Segiin estas cada region del Universo 
podri'a haber surgido de una singularidad en el pasado y acabar quizas en otra en el futuro. 
Sin embargo en otras regiones se podran crear otras burbujas de inflacion creando otros mini- 
Universos en donde las leyes de la Fisica y los ritmos de expansion no tendrian que ser iguales 
que las existentes en nuestra region. 

Al plantearnos la causa del origen del Universo nos encontramos con un problema similar 
al del origen de la vida con dos posibilidades: a) consecuencia del puro azar (una fluctuacion 
del vacio?) o bien b) un origen controlado por un cierto determinismo. 

Carr & Rees (1979) fueron los primeros en exponer diversas criticas al modelo antropico. 
Por un lado pueden existir formas de vida diferentes a la nuestra, no explica el valor exacto 
de las constantes, tan solo su orden de magnitud y , especialmente en su formulacion fuerte, 
no es en absoluto verificable. 

Los trabajos de Brewer (1983), Barrow k Tippler (1987) y Bertola k Curi (1993), de- 
scriben en amplitud los diferentes aspectos de este principio. En esta ultima obra se incluyen 
diversos articulos con criticas al principio que nos ocupa. 



13 PRIVILEGIOS DEL PLANETA TIERRA 

Siguiendo la li'nea de pensamiento del principio antropico podemos preguntarnos hasta 
que punto ban confluido en nuestro planeta una serie de casualidades que Uevaron a que 
pudiera fructificar una materia organica la cual esta diseminada por todo el Universo. En 
gran parte la existencia de estos privilegios iria en contra del principio de plenitud y apoyajia 
aunque solo parcialmente, al principio antropico. 



121 



13.1 Zonas de habitabilidad 

El desarrollo de la vida en la Tierra ha necesitado una gran estabilidad en las temperaturas 
impidiendo tanto caer en una glaciacion total que impida la existencia de agua liquida como 
en un efecto invernadero del tipo que existe en la atmosfera de Venus. Diversos calculos 
(Dole, 1968; Hart, 1979) demuestran que esto solo es posible en un intervalo muy estrecho de 
distancias a la estrella (de -5 % a + 1% de la distancia media actual de la Tierra al Sol, para 
estrellas similares al Sol), siendo mas estrechos e incluso desapareciendo para estrellas mas 
fri'as. Si bien para las estrellas mas calientes las condiciones son mas favorables, su reducido 
tiempo de estancia en la secuencia principal hace improbable el desarrollo de vida en sus 
alrededores. 



13.2 Masa planetaria 

Si bien Marte recibio mayores aportes cometarios, debido a su proximidad al cinturon 
de asteroides, parece que su relativamente pequena masa (1/10 de la terrestre) ocasiono la 
perdida de agua de la superficie marciana al no poder retener los componentes volatiles debido 
a su menor campo gravitacional (ver Carr, 1986). 

El movimiento de las masas continentales en la Tierra ha jugado un claro papel en la 
estabilidad del clima y el desarrollo de la vida. Parece que Marte debido a su menor tamano no 
fue capaz de mantener una actividad geotermica para producir tales movimientos, siguiendo 
asi una evolucion mas similar a la Luna. 

Tenemos asi un primer requerimiento fuerte sobre la masa del planeta, que se suma al 
de la distancia a la estrella. 



13.3 Extinciones catastroficas 

Desde su descubrimiento en 1770 los reptiles gigantes despertaron gran curiosidad, en 
especial debido a su repentina desaparicion hace 65 millones de anos (Ma), a finales del 
periodo Cretacico. Junto a ellos desaparecieron el plancton marino, diversos moluscos y todos 
los animales terrestres con un peso mayor que 25 kilos, significando en conjunto un 75% de 
las especies existentes. Esta catastrofe produjo un rapido avance de los mamiferos, dejando el 
camino libre para la aparicion del Homo Sapiens. 

Ya en 1956 De Laubenfels habia sefialado que la extincion se habia producido por un 
cambio brusco de temperatura. En 1980 L. Alvarez y sus colaboradores demostraron la exis- 
tencia de altos contenidos de Iridio y Osmio en sedimentos de la transicion Cretacico-terciario 
situados en Gubbio (Italia). Estas medidas se fueron extendiendo a otras zonas del planeta, 
poniendose de manifiesto que si bien las concentraciones variaban de un lugar a otro, se trataba 
de un fenomeno a escala planetaria. Despues de descartar diversas hipotesis (supernova, paso 
nube interestelar, etc) quedo la del impacto con un meteorito de unos 10 kms de diametro 
como la mas plausible (Alvarez et al. 1984). Segiin estra hipotesis una gran cantidad de polvo 
fue inyectada en la estratosfera a consecuencia de la colision permaneciendo alli varies afios 
durante los cuales se bloqueo el paso a la luz visible, provocando la interrupcion.del proceso 
de la fotosmtesis, basico en la cadena alimentaria de los dinosaurios. 

El descubrimiento de dos aminoacidos en dichos sedimentos (Zhao h Bada, 1989) parece 
seiialar a un cometa (o bien a una condrita carbonacea) como el objeto protagonista del im- 



122 



pacto. Los aminoacidos son la isovalina y el acido Q-aminoisobulirico, que no son comunes 
en la actividad biologica terrestre pero si estan presentes en los citados meteoritos. El hecho 
que tales compuestos organicos esten presentes en los hordes del sedimento ha hecho proponer 
a Zahnle Sz Grinspoon (1990) que estos fueron depositados en la atmosfera terrestre inde- 
pendientemente del impacto, con lo que de paso se evitan los procesos de disociacion de las 
moleculas por la energia liberada en la colision. Como senalamos anteriormente se detectan 
en la actualidad en nuestra atmosfera pequencis particulcis de polvo con un origen cometario 
y meteoritico. Al barrer la Tierra dicho polvo, los aminoacidos se habrian depositado en la 
superficie terrestre antes o despues de la colision del cuerpo del que procedi'an. Este mecan- 
ismo pudo haber significado una contribucion adicional importante de material organico para 
el origen de la vida en la Tierra (Anders, 1989). 

Raup k Sepkoski (1984) y Rampino k Stothers (1984) propusieron la existencia de 
periodicidades de 26 y 30±1 Ma, respectivamente, en los grandes procesos de extincion de 
especies biologicas. Asi hace 34 Ma, entre el Eoceno y el Oligoceno, se senalan grandes 
extinciones entre los mamiferos volviendose a detectar anomalias en la abundancia de iridio 
en tales estratos. Asimismoel transito del Permico al Triasico. hace 225 Ma, vino marcado por 
la desaparicion del 90 % de las especies de aguas superficiales. La biisqueda del mecanismo 
capaz de producir tales periodicidades fue el siguiente interrogante a resolver. Las explicaciones 
que surgieron tenian en comiin la perturbacion periodica de la nube de Oort y la subsiguiente 
eyeccion de pequeiios cuerpos al interior del sistema solar. De entre ellas la linica que ha 
subsistido es la de la oscilacion del Sol alrededor del piano galactico con un semiperiodo de 32 
millones de aiios (Schwartz k James, 1984) el cual ha sido reducido a la mitad por Deis <^ Rana 
(1993). Trabajos sobre impactos en la Tierra a partir de dataciones de crateres dan periodos 
entre 28 y 32 millones (Alvarez y Muller, 1984; Stothers, 1985). Si bien el mecanismo es 
plausible existen todavia muchas diferencias en las frecuencias implicadas en la periodicidaci. 

El reciente impacto del cometa Shoemaker-Levy contra Jupiter nos ha recordado que ta^es 
colisiones siguen teniendo lugar en la actualidad. Ademas de los cometas los Uamados objetos 
Apolo-Amor cruzan la orbita terrestre. Recientemente Asher et al. (1993) han determinado 
que a escalas temporales relevantes para la Humanidad, dichos procesos estan gobernados por 
periodicidades entre 10^ y 10'* anos, mas que por procesos al azar. Chapman & Morr".son 
(1994) han estimado en 10.000 a 1 la probabilidad de un impacto de un cuerpo grande (~ 2 
km de diametro) con la Tierra durante el proximo siglo. 



13.4 Las pantallas de proteccion 

Ademas del problema de estabilidad de temperatura, la vida necesitaba protegerse para su 
desarrollo de dos peligros: Las particulas de alta energia y la radiacion ultravioleta procedentes 
del Sol. Para el primer Cciso tenemos la existencia de un campo magnetico cuya intensidad 
depende de la rotacion terrestre y de la amplitud de los movimientos convectivos en el flui'do 
altamente conductor de la electricidad que existe en el niicleo terrestre. En 1953 S.K. Runcorn 
descubrio que la alineacion de los granos de oxido de hierro en lavas volcanica^ (cuyas edades se 
pueden datar por otros metodos) indicaban la direccion del campo magetico local en la epoca 
de cristalizacion. Estos registros indican que el campo magnetico terrestre existia ya al menos 
hace 3500 millones de cinos (Hale & Dunlop, 1984) presentando una acusada variabilidad (p.ej. 
Lowrie Sz Kent, 1983). Durante los periodos de inversion de la polaridad el campo desaparece 
y la Tierra queda sin proteccion. 

Jupiter y Saturno, especialmente el primero, poseen los campos magneticos mas intensos 
del sistema planetario, debido a su rapida rotacion junto con una zona convectiva compuesta 



123 



por hidrogeno metalico Ifquido. De los planetas interiores el nuestro viene a ser afortunado 
al respecto: nuestros 0.31 Gauss pueden comparse con el practicamente inexistente de Venus 
(Periodo de rotacion ~ 244 dias) o los 0.0006 Gauss de Marte. Dado que Marte tiene un 
periodo de rotacion similar al nuestro parece que de nuevo la masa planetaria, condicionando 
la estructura del interior, es la responsable de nuestra favorable situacion. Las variaciones de 
rotacion entre los planetas pueden tener su origen en diferentes impactos sufridos durante las 
primeras fases de evolucion del sistema solar. 

Una segunda pantalla es la formada por la capa de ozono O3 que nos defiende de la 
accion de la radiacion ultravioleta, especialmente de la de 280 nm, peligrosa por su poder 
disociador sobre las protemas. En las huellas que los primitivos seres, como bacterias y algas 
verde- azuladas, han dejado en las rocas mas antiguas llamadas estromatolitos, se comprueba 
que desarrollaban su actividad sin relacion con el oxigeno. En ecosistemas cerrados como la 
bahia de Shark en Australia se han encontrado tales seres que producen materia organica, 
p.ej. glucosa, a partir de productos inorganicos, CO2 y energfa solar. Progresivamente el 
mecanismo fue derivando hacia la fotosintesis actual 

12 H2O + 6 CO2 + Energla solar ^ CeHuOe + 6 O2 + 6 H2O (5) 

De todas formas el ritmo de produccion era bastante pequeno. Va a ser de nuevo la radiacion 
ultravioleta mas energetica la que va a actuar dando lugar a la liberacion de oxigeno atomico. 
Su posterior combinacion con el molecular origino la aparicion del ozono que iba a constituir 
una capa similar a la actual cuando la concentracion de oxigeno llego a ser un 10% del actual 
(ver Canuto et al. 1982). Podemos datar tal acontecimiento hace 2000 millones de aiios. 
Ademas de los citados procesos la existencia de una molecula como la clorofila jugo un papel 
decisivo en la transicion a un modo de vida aerobio y la aparicion de los organismos eucariotas. 

Quizas no por casualidad dicha transicion a nuevas formas de vida coincidio con un 
cambio en la actividad magnetica del Sol, pasando de fuertes flujos de radiacion (p.ej en el 
ultravioleta) con variaciones irregulares, a valores menores y con variaciones regulares como 
caracterizan la actividad solar en nuestros dias (ver Baliunas et al. 1995). 

Volviendo al tema de la estabilidad de temperaturas, si la transicion de CO2 a O2 no 
se hubiera producido en esos mementos lo mas probable es que hoy en dia la Tierra seria un 
mundo sin vida como Venus, un planeta atrapado en un efecto invernadero sin retorno. La 
razon se encuentra en que los estudios de evolucion estelar nos dicen que el Sol era un 30% 
menos luminoso hace 4.000 Ma que en la actualidad. Este deficit fue cubierto por el aumento 
de temperatura ocasionado por el efecto invernadero del CO2 (ver Kasting k, Grinspoon, 1991) 
disminuyendo el contenido de tal gas cuando su accion ya no era necesaria. 

Este delicado balance entre la vida, los componentes de la atmosfera y de la corteza 
terrestre (litosfera, hidrosfera y criosfera) ha conducido al mantenimiento de la temperatura 
terrestre en un intervalo adecuado para la vida logrando que esta se haya recuperado siempre 
de las diferentes crisis. Partiendo de este hecho J. Lovelock ha propuesto que es la propia 
vida terrestre la que regula la composicion de la atmosfera. El sistema de todos los seres vivos 
actuaria como una unidad que ha recibido el nombre de Gaia. 



13.5 La Luna 

Habiamos mencionado la necesidad de una concentracion de las substancias organicas en 
las riberas de los oceanos ricas en arcilla. Un claro mecanismo que lo posibilita lo constituyen 
las mareas. En la epoca del origen de la vida, la Luna se encontraba mucho mas cerca 



124 



de la Tierra y por tanto estas eran mucho mas intensas. Al mismo tiempo el pen'odo de 
rotacion terrestre era mas corto, con lo que tendriamos un campo magnetico mas intense 
y un apantallamiento mayor de las parti'culas solares de alta energia que al igual que la 
radiacion ultravioleta eran especialmente intensas. Por otro lado la existencia de la Luna 
ha trai'do como consecuencia una gran estabilidad en los parametros orbitales de la Tierra 
(excentricidad, inclinacion del eje de rotacion, etc) lo cual ha permitido que las temperaturas 
se hayan mantenido dentro de los limites exigidos por el desarrollo de la vida. 

Ahora bien la existencia de la Luna es sin duda un especial privilegio lo cual se confirma 
mirando nuestros alrededores. La relacion masa sat elite /mas a planeta es la mayor de todo 
el sistema solar (todavia mas acusada para los planetas interiores). Podemos preguntarnos 
por el origen de dicha anomalia. Despues de diversas teorias que han ido surgiendo en la 
actualidad parece imponerse la idea de Cameron y Ward (1976) (ver tambien Cameron, 1988) 
segun la cual la Luna se formo como consecuencia del impacto de un gran objeto, con un 
tamano similar a Marte, contra la Tierra. De existir una atmosfera primordial en la Tierra 
esta hubiera desaparecido en tal colision. 

En resumen la formacion de un gran satelite alrededor de un planeta rocoso, con una 
masa critica para retener una atmosfera y situado a la distancia adecuada a la estrella para 
la necesaria estabilidad de temperaturas, parece un signo de excepcionalidad para la Tierra. 



14 TAREAS FUTURAS 

Hemos visto que el origen de la vida en la Tierra, e incluso su desarrollo, estuvo dominado 
por una serie de acontecimientos catastroficos, con respecto a los que no es facil predecir su 
frecuencia de aparicion en otros sistemas planetarios. En cualquier caso de cara a poder 
trabajar con datos en los proximos aiios se debe de intensificar el trabajo especialmente en los 
siguientes campos nuevos: deteccion de otros planetas y busqueda de vida. 

Un dato importante es conocer la fraccion de estrellas que tienen planetas. Durante su 
proceso de formacion tenemos "a-priori" tres posibilidades: a) formacion de un sistema estelar 
doble o multiple. Parece ser que son el 54 % del total para estrellas similares al Sol. b) una 
estrella central rodeada de un disco de polvo (tal como se ha detectado claramente en el caso 
de (3 Pictoris), a partir del cual se podran o no formar planetas (Lagage ^ Pantin. 1994) y 
c) un sistema similar al nuestro. El parametro que parece regular las diferentes opciones es el 
moment© angular inicial de la nube interestelar. 

Diversos metodos se han utilizado para la deteccion de planetas. tales como variaciones 
de los movimientos propios estelares, de sus velocidades radiales o mediante imagenes directas. 
Para sorpresa general la primera evidencia clara de planetas se ha producido alrededor de un 
pulsar, un resto de la explosion de una supernova (ver Phillips et al. 1992). bien los planetas 
han sobrevido de alguna forma a tal cataclismo o bien se han formado como consecuencia de 
el. En cualquier caso no parece ser un lugar muy adecuado para la vida. 

Un segundo aspecto es la busqueda, y sucesivo contacto. de civilizaciones extraterrestres. 
Desde el trabajo pionero de Cocconi k Morrison (1959) tales intentos utilizan como canal las 
ondas de radio. 

En una reunion informal en 1961, F. Drake formulo una ecuacion que expresaba el niimero 
de civilizaciones existentes en nuestra Galaxia 

N = Rf,n,fi /, /c L (6) 



125 



siendo R = ritmo de formacion estelar 

fp= probabilidad de que una estrella tenga planetas 

nc= niimero de planetas por estrella con entornos favorables para la vida 

//= probablidad de que se desarrolle la vida 

fi= probabilidad de que se desarrolle vida inteligente 

fc= probabilidad de que se intente una comunicacion 

L= tiempo de vida de una civilizacion tecnologica 

Las estimas son para todos los gustos. Desde los mas pesimistas que sitiian claramente 
N=l a los claramente optimistas con valores de 10^-10^. Entre los primeros se encuentran 
los que defienden la idea que si los extraterrestres existieran ya nos habrian visitado (Tip- 
pler, 1981) dado que la emigracion interestelar seria inevitable en la evolucion de una civi- 
lizacion tecnologica. Entre los liltimos se encuentran los participates en todos los intentos 
de busqueda. En los ultimos aiios se han concretado en experimentos a largo plazo. Entre 
ellos destacariamos el proyecto META que busca seiiales en 8 millones de canales de banda 
muy estrecha. Este proyecto esta financiado por donaciones a la Planetary Society y por el 
conocido cineasta Steven Spielberg. Primeros resultados (Horowitz &; Sagan, 1993) sefialan 
la existencia de 55 fuentes sospechosas. Mucho trabajo queda por realizar antes de que se 
verifique el caracter artificial de tales sefiales. Ademas de estos metodos Sagan et al. (1993) y 
Leger et al. (1993) han propuesto nuevas ideas para la deteccion de vida a distancia, utilizando 
tecnicas de espectroscopia en el visible e infrarrojo. 

El estudio de procesos biologicos en circunstancias diferentes a la terrestre podria ser 
decisivo para nuestro conocimiento del tema. El satelite Titan de Saturno posee una atmosfera 
que se asemeja bastante a la que utilize S. Miller para su famoso experimento. A falta de 
evidencias sobre la existencia de agua liquida en alguna zona de su superficie, podemos pensar 
en la existencia de reacciones quimicas que hubieran dado lugar a una fuerte concentracion 
de substancias bioticas y quizas a la aparicion de algun tipo de vida (Sagan et al. 1992). 
Antes de fin de siglo la sonda CASSINI penetrara en su atmosfera proporcionando datos de 
primera mano sobre los procesos quimicos que tienen lugar. Otros lugares atractivos para 
la investigacion serian cuerpos con superficies cubiertas de hielo como el satelite Europa de 
Jupiter y los recientemente descubiertos casquetes de hielo en Mercurio (Harmon et al. 1994). 

AGRADECIMIENTOS 

El autor agradece al Dr. J. A. Bonet sus comentarios y sugerencias sobre este trabajo. 



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Rev .Acad , Canar . Cienc . , VI (Nums. 2,3 y 4), 133-156 (1994) 



CANARIAN ASTRONOMY BEFORE THE CONQUEST: 
THE PRE-HISPANIC CALENDAR 

LA ASTRONOMIA EN CANARIAS ANTES DE LA 
CONQUISTA: EL CALENDARIO PREHISPANICO 

J. A. Belmonte\ C. Esteban^ A. Aparicio\ A. Tejera Caspar^ and O. Gonzalez^ 

(1) Instituto de Astrofisica de Canarias, Via Lactea S.N. 38200 La Laguna, Tenerife, 
Spain. 

(2) Departamento de Prehistoria, Antropologia e Historia Antigua, Universidad de 
La Laguna, Campus de Guajara, Tenerife, Spain. 

(3) Museo de la Ciencia y del Cosmos, Cabildo de Tenerife, Avenida de los Menceyes 
S.N., La Laguna, Tenerife, Spain. 



Sumario: En este articulo se persigue un primer acercamiento al estudio de las 
practicas astronomicas de los habitantes prehispanicos de las Islas Canarias. Mas 
especificamente, vamos a tratar de estudiar el calendario en uso en Tenerife y Gran 
Canaria, islas en que la informacion existente es mas abundante. Con este objetivo 
en mente, vamos a hacer uso tanto de las fuentes antropologicas como de los registros 
puramente arqueologicos (las Uamadas fuentes etno y arqueoastronomicas). En la 
seccion 1 ofrecemos una introduccion, mientras que las secciones 2 y 3 se dedican 
al estudio de las fuentes etnograficas y arqueologicas, respectivamente. Finalmente, 
la seccion 4 se dedica a la discusion y a describir nuestros principales resultados y 
conclusiones. 



133 



Abstract: In this paper, we pursued a first approach to the study of the astronomical 
practices of the pre-hispanic inhabitants of the islands. Specifically, we have tried to 
study the calendar which was in use at Tenerife and Gran Canaria, the islands where 
the available information is most abundant. With this objective in mind, we will 
make use of both the anthropological sources and the purely archaeological records 
(so-called ethnoastronomical and archaeastronomical evidences). Section 1 offers an 
introduction. Sections 2 and 3 are devoted to the study of these ethnographic and 
purely archaeological evidences, respectively. In section 4, a discussion of all the 
available information is presented, together with our conclusions. 

1. INTRODUCTION. 

Pre-hispanic Canarian societies do not form a homogeneous cultural con- 
text, despite of the fact they appear in the same geographical area. The islanders 
came very likely from the northwest of Africa and were possibly related to the libii, 
maurii, getulii, maxii or garamantii^ ethnonyms used by Greeks and Romans when 
referring to the pre-roman inhabitants of this part of the continent. These popula- 
tions, linguistically related to the Afroasiatic group, probably settled in the islands 
in an epoch not earlier than the Vth Century B.C. 

Their cultural diversity may be explained, amongst other possible reasons, 
on the basis of a number of migrations of distinct groups throughout various epochs. 
This diversity is expressesd not only by the material remains, social organization and 
economic structure, but also -and most importantly- through several aspects of their 
religious world. The ecological differences between the islands (almost dessertic -e.g. 
Lanzarote- versus almost a paradise -e.g. Tenerife-) were also expressed by means of 
adaptive processes to such diverse media. 

For instance, Tenerife's social and poHtical system was characterized by a 
division into nine tribal territories ( menceyatos ). Housing was mainly in caves and 
small huts, and the economy was mostly based on smedl cattle rciising and, to a lesser 
extent, on agriculture. Islanders employed very simple pottery, generally lacking any 
kind of ornaments or decorations.. 

Conversely, Gran Canaria presents the most evolved culture of the islands. 
Its hierarchical social structure resembled quite closely a proto-state. This aspect 
is clearly illustrated by the existence of irrigated agricultural land. Products were 
stocked in communal granaries, and there were a large number of tumular tombs. 
Houses consisted normaly of solid constructions or artificial caves, which were often 
painted and decorated -like pottery, much more exquisite than in any other island-. 
The presence of a large number of petroglyphic stations, including alphabetic, and of 



134 



religious images -small idols- has no comparison either. We will see here that these 
differences can also be found in the archaeoastronomical context (e.g.. we found them 
in the different time computing systems inferred for both islands -see sect. 3-). 

A slow process of cultural transformation began in the mid XlVth Century, 
when the islands were re-discovered by Europe. This process was reinforced by the 
settlement of European colonists in Lanzarote in 1402. and came to a halt with the 
conquest of Tenerife in 1496. This date epitomizes the final stage of the Ancient 
World in the Atlantic frontage of the Old World, somehow kept aside in the Canary 
Islands for more than 1000 years. 

2. THE ETHNOASTRONOMICAL EVIDENCE. 

The ethnoastronomical sources are rather scarce and they consist, mainly, of 
short references written by Europeans, or islanders that had become Europeanized, 
shortly before, during and after the conquest. Amongst the most notable of these 
are the "chronicles", written down mostly in the XVIth century, the most important 
being those of Sedeno [1], Espinosa [2], Abreu [3] and Torriani [4], dating from 1505, 
1590, 1592 and 1594. respectively, or the later one of Marin de Cubas [5], written in 
1694 A.D. 

The aboriginal magical and religious world was connected with natural phe- 
nomena and the vegetative cycle, both intimately related to the calendar, as in other 
ancient cultures. The presence of astral divinities and cults was a constant in the 
islands. The Sun. called Magec in Tenerife [6], the Moon and perhaps other celestial 
bodies were worshiped as the oldest references point out (Ibn Jaldun in 1377 A.D. 
[7], Cadamosto in 1450 [8]). This evidence seems to have its material counterpart in 
some archaeological records as. for example, petroglyphs stations or the pintaderas. 
On the other hand, and most important for our purpose, studj-ing the chronicles, it 
becomes obvious that the Sun and the Moon were in fact commonly used for time 
computing. 

In Tenerife. Espinosa [9] informs us that the guanches ...hacian entre ano, 
el cual contaban ellos por lunaciones, muchas juntas generales... (...during the year, 
which they measured with lunations, made a lot of general assemblies...), and that 
...Cuando hacian su agosto y recogian los panes, hacian juntas y fiestas en cada 
reino... (...when they made their august and gathered their harvests, they made 
councils and feasts in every kingdom...). Besides. Torriani [10] wrote that ...Con- 
taban el tiempo de la luna con nombres diferentes, y el mes de agosto se llamaba 
Begnesmet... (...the time of the Moon was counted with different names, and the 
moon of August was called Begnesmet ...). At this point, it is important to note that 



135 



the sufix smet has been related to the aboriginal ordinal number smet{ti), with the 
meaning of "second". Consequently, it has been suggested that Begnesmet might 
mean "second (moon)", however, this interpretation is far from being universally 
accepted [11], 

As for Gran Canaria, Sedeiio, who participated in the conquest of the island, 
tells us that the canarians ...contaban el ano por 12 meses, i el mes por lunas, i el 
dia por soles, i la semana por 7 soles. Llamaban al ano Achano. Acababan su ano a 
el fin del quarto mes: esto es, su ano comensaba por el equinoccio de la primavera, 
i al quarto mes que era cuando habian acavado la sementera, que era por fines de 
junto, hacian grandes fiestas por nuebe dias continuos, ... (...counted the year by 12 
months, the month by moons, and the day by suns, and the week by 7 suns. They 
called the year Achano . They finished the year at the end. of the fourth month: i.e., 
their year started at the vernal equinox, and, in the fourth month when they had 
finished the sowing season, which was at the end of June, they made great festivals 
for nine consecutive days...). 

Marin de Cubas [12], almost two centuries later, repeats a similar speech, 
but relating the new year to the summer solstice instead of to the spring equinox. 
In this sense, he wrote that the canarians ...contaban su ano llamado Acano por 
las lunaciones de 29 soles desde el dia que aparecia nueva, empesaban por el estio, 
quando el Sol entra en Cancro a 21 de junio en adelante, la primera conjuncion, y por 
9 dias continuos hazian grandes vailes y convites, y casamientos haviendo cojido sus 
sementeras, hazian raias en tablas, pared o piedras; llamaban tara, y tarja, aquella 
memoria de lo que significaba... (...counted their year by lunations of 29 suns from the 
day of the new moon, starting in summer, when the Sun enters Cancer from June 21st 
ahead, the first conjuction, and they made great dances and feasts, and marriages, 
for nine consecutive days, having gathered their harvests. They made scratches on 
tables, wcdls or stones, calling tara and tarja, the memory of what it meant...). It 
might be that the chronicler, who wrote second or even third hand, mixed information 
from Gran Canaria, with some scattered references about the importance of the 
summer solstice from all the islands like, for instance, Fuerteventura [13]. 

However, there is one aspect on which most of the ethnographic evidence do 
agree, which is the time of harvest festivals. It has been suggested [14], and seems 
pausible, that the differences between Gran Canaria (end of June) and Tenerife 
(middle of August) might be due to the different principal crops gathered on each 
island, barley on Gran Canaria, and wheat on Tenerife. 



136 



3. The ARCHAEOASTRONOMICAL EVIDENCES. 

The archaeological records, both in Tenerife and Gran Canaria. are rather 
abundant but not always easy to interpret. 

Although no historical references to ceremonial precincts exist in the island 
of Tenerife, several small sanctuaries have been identified on the top of several rogues 
(the hard stone peaks, which remain from the erosion of volcanic cones) and, on some 
occasions, on the verge of very narrow high-passes between mountains, closed on each 
side by extremely steep cliffs, which are often termed degolladas or bailaderos . We 
have investigated several of these sites, but in this work, our discussion will be limited 
to those with a highly probable archaeoastronomical significance. Amongst them, we 
will concentrate on the largest and most impressive of these centres, located at the 
Degollada of Yeje (Masca), in the northwest of the island, and a set of precincts, with 
similar contexts, in the Valley of San Lorenzo (Arona), southwest of Tenerife. On 
the other hand, on Gran Canaria, ancient chroniclers indeed agreed on the existence 
of sacred precincts -often called almogaren(es) - in many settlements, and also on 
the summits of the most attractive mountains in the island [15,16]. In this work, 
we will deal with two of the most impressive of these sanctuaries: those at Roque 
Bentayga (Tejeda) and Cuatro Puertas (Telde). 

The work has comprised the study of the rising and setting of the Sun at 
different epochs, in particular at solstices and equinoxes; the rising and setting of the 
Moon, in particular on its major and minor standstills (lunastices); and the more 
specific cases of the rising of the full-moon following the solstices. However, for com- 
pleteness, other astronomical events, such as the rising and setting of certain stars 
and asterisms, have also been investigated. Every possible event has been determined 
considering, when necessary, the corrections for refraction, horizon depression, hori- 
zon irregularity and, in the case of the Moon, parallax. The secular effects, such as 
precession or ecliptic obliqueness (e) variability have also been taken into account 
where appropriate. Most of the measurements were performed using high precision 
compasses, correcting for the magnetic declination at each site although, in some 
cases, a surveyor transit was used (see [17] for a complete description of all this phe- 
nomenology). All the measurements can be considered as well-based, since some kind 
of independent astronomical verification (such as the rising or setting of a celestial 
object) has been generally performed. 



137 



3.1. The Sanctuary at the Degollada de Yeie (Tenerife). 

This sacred settlement receives different names in the literature: Roque 
Tarucho, Quesera de Masca, Pico Yeje, etc... [18]. However, the term we have chosen 
here is geographically, perhaps, the most appropriate. The sanctuary consists of a 
burial cave, some shepherd taros (refuges), several rock carved ritual basins, of a 
variety of sizes, and various petroglyph stations, extending for nearly 300 m along 
the edge of an 800 m high degollada , with more than 200 m high cliffs on both sides. 
Figure 1 illustrates the northern nucleus of the sanctuary, where three basins and a 
horizontal circular radial petroglyph, amongst other items, are deeply engraved on 
the very hard rock-bed. The petroglyph has been interpreted as a representation of 
the ancient inhabitants ( guanche ) god of the Sun, Mageb [19]. 

However, what is really striking is the extremely impressive and attractive 
horizon visible from the site. The east side is dominated by the Cumbres (Heights) 
of Masca, more than 1000 m high, and the presence of the highest peak in Tenerife, 
the still active Teide volcano, which is first visible from precisely that spot when 
walking south along the degollada , coming from the single easy access point. The 
west side opens towards the sea, where the lesser islands of Gomera and La Palma 
disrupt the otherwise flat horizon, providing two explendid foresights. Finally, the 
north and south views are occupied by the nearby mountains connected across the 
degollada . Incidently, three radii of the petroglyph point in the general directions of 
sunrise at summer solstice (E© hereafter), sunset at the same epoch (Uq hereafter) 
and sunset at winter solstice [ttq hereafter), respectively. The accuracy is fine in the 
first case and, in the other two cases, the situation is indeed more apealling, since 
sunsets take place over conpicuous and very distant foresights, the highest peaks of 
La Palma (Roque de los Muchachos) and Gomera (Pico Garajonay), respectively, as 
we demonstrate in Figure 2. 

On the other hand, when staying at the site, it seems obvious that the vis- 
ibility of Teide from the spot must have been an important task. In this sense, it 
is curious to note that the August fuU-moon (i.e. the one of Begnesmet) rises be- 
hind Teide (covering roughly 15°) during most of the 19 year node precesion period. 
Whether this phenomenum was important or not, to the sanctuary owners, will be 
discussed later on. No clear evidence of another phenomenon of strong archaeoas- 
tronomical significance has been found at Yeje. This is not surprising since, if our 
interpretation were correct, the place of the sanctuary would have been chosen on 
the basis of three circumstances (and no others are needed, apparently): the first 
visibility of Teide, on one side, and tt©, over Garajonay, and H©, over Roque de los 
Muchachos, as distant foresights, on the other. 



138 











Fig. 1. The northern nucleus of the aboriginal sanctuary on the Degollada 
of Yojo (Tenerifc). A set of three contiguous basins, perhaps for ritual offerings, and 
a hypothetical solar symbol are deeply engraved in the rock. 



139 



n ^ 




^UERROy 



20 40 Km 



Fig. 2. The western Canary Islands, all them visible, under medium at- 
mospheric conditions, from the Degollada of Yeje. If the archaeoastronomical inter- 
pretation were correct, the site of the sanctuary (and the Sun petroglyph), near the 
village of Masca (marked by a $ sign), would have been chosen as the only place on 
the whole island of Tenerife, where the following occur simultaneously: (1) Teide (the 
highest peak on Tenerife) is visible; (2) the Sun sets, in the winter solstice (07r), over 
Pico Garajonay (1487 m, highest point of Gomera island); and (3), the Sun sets, in 
the suEomer solstice (0n)? over the Roque de los Muchachos (2426 m, highest point 
of La Palma island). Number 4 illustrates the location of the other sites studied in 
Tenerife: the aboriginal centres of the Valley of San Lorenzo. 



140 



3.2. The Sanctuaries of the Vallev of San Lorenzo (Tenerife), 

There is one sacred enclosure in this valley wliich can be considered to belong 
to a geographycal and archaeological context similar to the one studied before. This 
is sited at 340 m above sea level on the north-east slope of a mountain in the centre 
of the valley and it is known as the ceremonial centre of Roque de la(s) Abejera(s) 
[20]. The zone contains several sacred places, burial caves, and petroglyph sites 
placed on the summits of various rogues . However. La Abejera is distinguished for 
three specific qualities, which make it directly comparable to the Yeje precinct: first, 
the visibility of the very top of Teide over the otherwise virtually flat mountanous 
northern horizon; second the presence of ritual basins and channels; and third, the 
presence of another horizontal circular radiate petroglyph, which is shown in Figure 
3. This second "solar" glyph is quite small and, unfortunately, hcLS been broken, 
possibly following a breakage in one of the radii, which have been numbered from 
1 to 4. Radii 1 and 2 seem to bear no direct astronomical justification. Instead. 
they rather point in the general direction of the distant mountain of Teide and 
the impressive, 600 m high, Roque de Vento, where another engraving station is 
found [21]. However, it was most exciting to find that radii 3 and 4 pointed in 
the general directions of sunset for summer solstice (Ht. over Risco Bisechi where 
another excellent petroglyph station had been found) and winter solstice (ttt, over 
La Abejera peak itself), respectively. 

This phenomenology may seem irrelevant in itself, since the radii could have 
been marking sacred peaks and, in this case, any astronomy would be fortuitous. 
However, it is worth noting that an observer facing east would notice at close-up the 
presence of the verge of mountains closing the \'alley of San Lorenzo, and behind it 
the large volcanic crater of Montana Gorda as a distant point (see Figure 4). More 
important indeed, at that point of the verge, another sanctuary can be found. This 
is at the southern slope of Montana Gambados, again formed by ritual basins and 
channels. Additionally, Teide is clearly viewed from the place and, most import cintly, 
the archaeological context is completed by the only case of libyc alphabet inscriptions 
ever found in Tenerife [22]. The visibiUty of these prominent, distant points might 
have provided another reason to establish the sanctuary on the NE slope of La 
Abejera, since the summer solstice sunrise, seen from there, occurs exactly over 
Montana Gorda and the sanctuary of Gambados, as demonstrated in Fig. 4. 

From all these pieces of evidence, it foUows that Montana Gorda (as a distant 
foresight), and the sanctuaries of Gambados and La Abejera seem to be aligned 
following a solstitial line (ttt to ^0). This impression is strengthened by the fact 
that two extra engraving stations are found, in the same solstitial line, at Roque 



141 



del Malpaso, three kilometres southwest of La Abejera and at Montana Cabuquero, 
between La Abejera and Cambados. We are hence confident about the possibiHty 
that La Abejera might be the centre of a set of sanctuaries and engraving stations 
related to sunrise (e.g. Cambados, Cabuquero) and sunset (e.g. Bisechi) at the 
summer solstice. 




Fig. 3. Another horizontal circular radiate petroglyph can be found in an 
aboriginal sanctuary located on the north-eastern slope of Roque de las Abejeras 
(Valley of San Lorenzo). It is smaller and less impressive than that at Yeje. Indeed, 
it has been broken, having lost its original eastern (up) section. However, both its 
location -within a similar archaeological context (caves, channels, basins, etc...)- and 
a fairly atracttive and clean horizon make La Abejera a very interesting component 
of our study. The petroglyph is located at a point where the summit of Teide volcano 
is seen behind the, 2600 m high, mountain range which lies towards the north (this 
direction was marked by the radius followed by the fracture of the rock, i.e. radius 
1). Another sacred mountain (a ceremonial precinct is found at the top), the Roque 
of Vento, is signaled by radius 2. The remaining radii, 3 and 4, point towards 
the general direction of sunset in the summer (IIq) and the winter (ttq) solstices, 
respectively. 



142 




Fig. 4. Rising of the planet Mars, over tli(^ sanctuary of Canibados (marked 
by an arrow sign) and the distant foresight of Montmia Gorda. on Decenilx^r 5. 1992. 
at a declination of 23° 26'. Consequently, the trajectory followed ])y tlu^ planet 
mimics that of the summer solstice Sun, as seen from tlu^ "solar" glyph at La Alx jera. 



143 



3.3. Almogaren at Rogue Bentavga (Gran Canaria). 

The impressive Roque Bentavga rises to 1412 m. in the middle of the huge 
(up to 9 km in diameter) volcanic caldera of Tejeda. in the heart of the island of Gran 
Canaria. The archaeological context of Bentavga is very rich, with the presence of 
defensive walls, artificial caves, for both Hving and burial, written inscriptions, pet- 
roglyph sites and. finally, on the south-east face of the peak the almogaren . Figures 
5 and 6 present a plan and a snapshot of the precinct, respectively. The almogaren is 
surrounded by cliffs on three sides 'XE.SE and SW). Consequently, the astronomical 
horizon mostly comprises the distant, and fairly attractive rim of the caldera . with 
peaks rising above 1500 m (Moriscos -1771 m-. Las Arenas -1609 m-. Las Xieves -the 
highest point of the island at 1949 m-. Roque Xublo -1S13 m-. etc.). There are. 
however, some important exceptions towards the XW. liidden by the extremely steep 
slope of the Roque Bentayga itself (see Fig. 5). and at several degrees to the SE. 
hidden by some components of the almogaren itself (see Fig. 5 and 6). 

Once more, a horizontal circular engraved symbol (s) is located at what has 
been considered as the centre of the sanctuary ^23'. From that point, the eastern 
horizon is fairly attractive with several lines of sight which seem to be intimately 
related to important astronomical events (see Fig. 5 and 6). For example, we 
discovered that an observer located at s facing H. would have been able to appreciate. 
through window v. the rising of the morning Sun at the Equinoxes. Considering 
that the daily variation of declination of the Sun is fairly large when it crosses 
the celestial equator {dS/dt of 23' per day), this phenomenon would have permit ed. 
under clear atmospheric conditions, to predict and/or to observe the Equinox with 
an error no larger than about one day. Moreover, in Figure 7 we show the star 
Fomalhaut (a PsA) crossing Roque Xublo on its ascending trajectory, when seen 
from any of the main platforms of the almogaren . The important fact is not the 
rise of Fomalhaut itself, but rather that this star currently has a declination of - 
29°. 6. which is precisely the minimum possible declination of the Moon, as seen from 
Gran Canaria (-48* correction for parallax), but for an epoch close to 400 A.D. (the 
required -12" extra can be appointed to e variabilityj. It is worth noting that Roque 
Xublo is some 3100 m distant, with an apparent diameter of 35" when observed from 
Bentayga. Consequently, for a certain epoch, part of the disk of the post-summer- 
solstice fuU-Moon would have first risen slightly to the bottom left of the monolith; 
shortly thereafter it would have been completely obscured by the Roque. and it 
would have finally appeared, in its entirety, at the top right-hand corner. Thus, after 
each 19th year in the node precesion cycle, aproximately. this appealing phenomenon 
may have been observed by ancient Canarian "astronomers'' (due to a lower value 



144 



of 6, it is no longer visible today). This possibility is seemingly reinforced by the 
fact that, for the same epoch, the moonrise at minor southern lunastice would have 
been observable through window w over La5 Nieves, as seen from the very centre of 
the enclosure s. At this point, we feel obliged to pose the question: have we enough 
evidence to justify the use of the almogaren as an astronomical observing precinct, 
at the epoch 400 A.D.? We have found that the answer could be in the affirmative, 
with a reasonable degree of confidence. Within the sight of the Bentayga there are 
two important archaeological settlements, the troglodyte village of Cuevas del Rey 
(only two kilometres away), and the fortified rock-carved granary of Acusa. The ^'^C 
method yields dates of 290±60 A.D. for the former, and 435±45 A.D. and 575±60 for 
the latter [24], thus seemingly supporting our hypothesis. Not so obvious, however, 
is the possibility of the place being used as an ecHpse predictor. Discussion of this 
point in connection to other sacred enclosures throughout the world are found in the 
literature [25], and an ecHpse observation, registered by the ancient Canaricms, has 
been suggested in a recent work [26]. 

On the other side, Teide Peak (in the neighbouring island of Tenerife) is seen 
conspicously from some sectors of Bentayga just behind the mountain of Altavista. 
In this sense, it is worth noting that the first New Moon after or simultaneous to 
the summer solstice (i.e. the corresponding to the full-moon we were discussing 
previously) would have been seen (and still is) setting behind this important peak 
throught the 19 year cycle. In fact, the average azimuth along that cycle is exactly 
the azimuth of the very summit (288°. 5). 

Additionally, other astronomical events -such as winter solstice sunrise and 
sunset, moonsets, normal and heHacal stellar risings and settings, etc.- have been 
investigated. However, none of these is strongly suggested by any other astroarchae- 
ological evidence. This is not surprising since the hypothetical observing point, of 
all those possible throughout the fortress, might have been chosen as the only one 
from which it was possible to observe the Moon phenomenon behind Roque Nublo, a 
truly paradigmatic combination of an artificial backsight and a natural foresight, as 
those found in megalithic "observatories" in the British Isles. The windows -possibly 
rock-carved- were probably built later on in order to provide other astronomical ob- 
servables such as the Equinox. 



145 




Fig. 5. Schematic plan of the central part of the almogaren located on the 
east slope of the impressive Roque Bentayga, in the very centre of the island of Gran 
Canaria. The almogaren basically consists of a major plane platform (A), carved 
on the rock-bed, with a circular glyph in its centre (s), a secondary platform (B), a 
couple of artificial caves (C and c), a possibly carved window (w), and a natural (?) 
rocky peak (H) with another window, perhaps artificial, (v) and a carved pole-host 
(h) behind it. Several, non-randomly distributed, ritual basins are found throughout 
the place. The sacred enclosure seemed to be designed for observing events occurring 
over the Plastern horizon. The very steep slope of the Roque itself (R) hides from 
view most of the West horizon, as seen from the almogaren . Directions 1, 2 and 
3 mark the principal astronomical alignments: equinox sunrise, moonrises at mayor 
and minor lunastices, respectively. 



146 




Fig. 6. The Eastern horizon as seen from the central platform A of the 
Bentayga almogaren . All the dominant features, with probable archaeoastronomical 
significance, are captured in the picture: the rocky peak H and window v to the left, 
platform B and window w with Las Nieves at the very centre and, finally, Roque 
Nublo to the right. 



147 




Fig. 7. Rising of Fomalhaut (aPsA) behind the outstanding Roque Nublo, 
as seen from either the "astral" symbol (s), at platform A, or across window w and 
platform B. aPsA presently has a declination of -29°. 6. The trajectory followed in 
the photograph by the star mimics that followed by the full-moon, in its maximum 
southern excursion (major standstill with negative declination), for the years around 
400 A.D. (see text for further discussion). 



148 



3.4. The Sanctuaries at Cuatro Puertas (Gran Canaria). 

Cuatro Puertas is the name of an archaeological settlement -one of the richest 
in Canary Islands- located on and near the top of a 319 m high hill in the northeast 
of Gran Canaria. An impressive troglodyte artificial village, resembling those of 
Capadocia. lies on the southern slope of the hill. Figure 8 shows the frontage of an 
artificial sanctuary cave [27]. with four sculpted entrances (the reason for the name 
Cuatro Puertas. Spanish for "four doors") located on the opposite slope, facing true 
north over an artificial terrace crossed by numerous smallpans and basins. The inside 
of this sanctuary is carved in the volcanic toba. producing an almost rectangular 
dwelling with no significant features but a secondary cave (a granary?) in the SW 
corner and a bench (an altar?) in the SE one. Finally, another almogaren is found 
on the mountain top. As in Bentayga, this is also deeply sculpted on the volcanic 
ground and comprises several ritual basins, smallpans and channels carved on the 
floor, the largest one (3 m diametre) having the shape of a very sharp lunar crescent. 
The precinct is closed on three sides (west, north and east) by carved walls in which 
some artificial windows, knocks and petroglyphs have been sculpted. Figure 9 shows 
the most conspicuous of those petroglyphs which has been identified ^^'ith a set of 
lunar crescents, amongst other interpretations. The largest artificial window lies in 
the opposite direction, opening to the east, so that the flat sea horizon can be seen 
from the petroglyph through that window. 

It is not an easy task to explain the presence, within a single settlement, 
of so many different and strange components and this has been puzzHng archaeol- 
ogists since the settlement was firstly described a century ago, without finding a 
unique satisfactory response [28]. However, we have discovered that several of the 
intriguing components of both the almogaren and the sanctuary cave would have a 
sensible reason to exist and an apparent use within an archaeoastronomical context. 
With this explanation in mind, the most significant phenomenology is related to the 
summer solstice, when three different redundant hierophanies take place, a couple 
at sunrise and one at sunset. On the one hand, a very beautiful phenomenon occurs 
in the almogaren at summer solstice sunrise (see Fig. 9). whilst, simultaneously, a 
spectacular hierophany is observable from the inside of the sanctuary cave. An eaxly 
observer would see a very thin (a few arcminutes) knife of light penetrating the cave 
through the second entrance and illuminating the back wall for a few minutes, the 
solstice being the only time of the year when sunlight reaches the interior of the cave 
at sunrise. On the other hand. Figure 10 shows the phenomenon produced at the 
interior of the sanctuary cave but at sunset instead of sunrise. 

Considering the orientation, shape and size of the entrances, these might 



149 



have been designed with an astronomical scope in niind, i.e. that the solar light went 
into the sanctuary only at the time of the summer solstice. This would be the single 
reasonable explanation offered so far for the northern orientation and the peculiar 
distribution of this charismatic monument. Several other astronomical possibilities 
(equinoxes, winter solstice, lunar standstills, etc) were also investigated. Although 
there are scarce evidences of a relation with the equinox (both the almogaren and the 
sanctuary frontage, including the terrace, are east-west oriented), these are largely 
darkened by the solstitial phenomena. 

If in the previous sections of this paper we tried to justify the location of the 
sanctuaries at Yeje, La Abejera and Bentayga on the basis of their possible nature 
as backsights of conspicuous astronomical phenomena taking place in distant and 
natural foresights, this is no longer the case in Cuatro Puertas. The archaeoastro- 
nomical elements described in Cuatro Puertas are special since they are all artificial, 
i.e. all the components involved in the solstitial hierophanies are man made . Conse- 
quently, astronomy need not be claimed as the final scope in the selection of the site, 
which instead may have been chosen for more prosaic motives (e.g. defense, hours 
of sunshine in the main village, etc). 




Fig. 8. The Northern slope sanctuary cave at Cuatro Puertas (the one 
naming the complex). The almogaren lies at the top of the hill and its verge can be 
seen in the top-left corner of the image. 



150 




Fig. 9. Summer solstice sunrise hierophaiiy at the aimogareii of Cuatro 
Puertas. Two artificial elements, a window and a knock, engraved in the NE wall 
of the precinct, produce a very distinct shadow on an engraving in the western wall. 
The successive images show the evolution of the phenomenon from sunrise till some 
15 minutes later when the knock shadow path abandons the northern border of the 
engraving. Simultaneously, another hierophany is produced at the sanctuary cave 
(see text for further explanation). 



151 




Fig. 10. Summer solstice sunset hierophany at the northern sanctnarr cave 

of Cuatro Puenas. Two narrow paths of light penetrate the cave, through two of the 
entrances (third and fourth from the east), only a few days before and after summer 
solstice. On the day of the solstice, one of the paths, shaped like ^n ^rrc'v. hi:? ^n 
sculpted bench (an altar?) in the SE comer of the sanctuary in such a way that the 
last solar rays paradigmatically lighten a smallpan C eiizTav.^i i-.-^r -j-.-^ cIzcli. 



152 



4. DISCUSSION AND CONCLUSIONS. 

One of the primeval objectives of this study had been to establish which 
calendar, if any. was in use in the islands of Tenerife and Gran Canaria. during 
pre-hispanic times. 

In Tenerife. the chroniclers indicate the celebration of the harvest festivcJs 
during August [29.30]. That period was termed ( Begnesmet ) having suggested a 
meaning of "second lunation" (see sect. 2). This would imply that the first month 
of the yezLT might have been around July, and probably that, in fact, the new year 
would have been marked by the new-moon which follows the summer solstice, as in 
several other cultures on the Mediterranean. From the archaeoastronomical evidence 
avahable. it is quite clear that the importance of the summer solstice was ubiquitous 
in Tenerife (not only in pre-hispanic times, but also after the conquest [31.32]) and. 
on the other hand, at Yeje. we have a marginal indication of a possible Begnesmet 
(August) full-moon hierophany behind the Peak of Teide. 

The importance of June 24th. which is currently celebrated (still exists the 
pleasant ancient custom of bathing the goats in the sea on that dates), and of August 
15th (feast of Candelaria. the patroness Virgin of the island) reinforce the arguments 
in favour of the summer solstice and the second subsequent new- or full-moon, as the 
major reference points of the guanche calendar. The system would probably have 
been somewhat loose, i.e. alternating years of 12 and 13 lunar months in a random 
fashion, since no evidence of an arbitrary extra month, or a cyclic system, have been 
found either in the ethnographic, or in the archaeological records. 

With respect to Gran Canaria. we have chronicler Sedeno's information 
about the vernal Equinox and the fourth moon festivals at the end of June [33] and. 
if historian Tomas Marin de Cubas' [34] unique reference to summer solstice (he does 
not refer to the equinox) is taken as a attempt to express in concrete terms pre\-ious 
confusing information, the agreement between the chroniclers and the archaeoastro- 
nomical evidences might be considered adequate. Both agree on the importance of 
the (vernal) Equinox as a significant fixed point for the Canarian system of time 
keeping, probably serving either as the new year eve itself or as the zero point for 
counting the months, starting with the next new-moon. Consequently, the fourth 
lunar month, starting at the end of June or the beginning of July, and perfectly 
anticipated by the summer solstice, would have marked the harvest festivals. 

At Roque Bentayga. the post summer solstice New Moon would have been 
seen setting behind Teide Peak whilst, at the same time, the southern minor and 
major rising lunastices seem to be marked at the eastern horizon. These would 



153 



have always encompassed the point of rising of the subsequent full-moon (i.e that 
following the summer solstice), belonging to the 4th lunar month, thus supporting 
the importance of that epoch, paradigmatically marked by the reiterative solstice 
hierophanies visible at Cuatro Puertas and other solstitial phenomena produced at 
other sites of the island [35]. Consequently, the vernal Equinox, the summer solstice 
and the fourth new- and/or full-moon would have acted as the reference points of 
the ancient Canarian time keeping system. This calendar would have been also luni- 
solar, as in Tenerife. However, in this case, the Roque Nublo lunar phenomenon 
strongly suggests some kind of knowledge of the 19 year luni-solar conjunction cycle. 
Whether this knowledge was, in fact, used to produce a more sophisticated calendar 
cycle, similar to the Methonic, for example, instead of a looser year system, is difficult 
to infer from the evidences available now. 

To conclude, it is worth noting that, in the case of the Roque Bentayga, we 
have, for the first time in the Canary Islands, a possibly independent archaeoastro- 
nomical confirmation of the epoch when a certain aboriginal ceremonial centre was 
built and/or in use. The lunar phenomenon would have started to be seen, from the 
almogaren , well before the beginning of the Christian era; it would have had its maxi- 
mum complete lunar ocultation at the beginning of the Vth century A.D., and would 
have been observable for the last time shortly after the year 600 A.D. These dates 
agree perfectly with the extreme values, yielded by Carbon 14, for the occupation of 
neighbouring settlements, i.e. the interval between 2M) and 640 A.D. At the time of 
the castillian conquest, 8 centuries later, Bentayga was used mainly as a fortress, as 
stressed in the chronicles, whilst its possible time keeping (i.e. astronomical) utility 
had apparently been forgotten. 

AcknOWLedgeTTients: This work would have not been possible without the enthusiastic cooperation 
offered by many people at Tenerife and Gran Canaria. Thanks are due to Fernando Perez Hernandez, 
Luis Cuesta, Chiqui F' ' les and, especially, to Carmen Pinza and Marga Sanz de Lara, for their support 
and assistance during the field work. Comments from Prof. Michael Hoskin, Prof. Teodoro Roca Cortes, 
Prof. John Beckman, Prof. Anthony Aveni and Dra. Clara Regulo have greatly enriched the work and 
the paper. This work has been partially supported by the Instituto de Astrofi'sica de Canarias under the 
project P7/93 Arqueoastronomi'a. 



154 



REFERENCES 

1.- Morales F. La cronica de Stdtno in C ananas: cronicas de su conquista. Cabildo 
de Gran canaria. 1993. 

2.- Espinosa F.A. Historia de Nuestra Senora de Cadelaria. Goya Ediciones, 1980. 

3.- Abreu Galindo F.J. Historia de la conquista de las stete Islas de Canaria. Goya 
Ediciones. 1977. 

4.- Torriajii L. Descripcion de las Islas Canarias. Goya Ediciones. 1980. 

5.- Marin de Cubas T.A. Historia de las siete Islas de Canaria, page 274. Real 
Sociedad de Amigos del pciis. Las Palmas de Gran Canaria. 1986. 

6.- Tejera Caspar A. Mitologia de las culturas prehistoricas de las Islas Canarias. 
Leccion Inaugural del Curso 1991-92, Universidad de La Laguna, 1991. 

7.- Serra E. Los mallorquines en Canarias. Revista de Historia VII, 281. 1940. 

8.- Jimenez J.J. Elementos astrales de la arqueologia prehistorica de las Islas Ca- 
narias. In "Investigaciones Arqueologicas canarias 11", page 93. Viceconsejeria de 
Cultura y Deportes. 1990. 

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1945. Discussion in: Tejera Caspar A. La religion de los guanches: ritos, mitos y 
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12.- Marin de Cubas T.A. Op. Cit. Ah., page 274, 1986. 

13.- Perera Betancort M.A., Belmonte J. A., Tejera Caspar A., Esteban C, T%n- 
daya: un acercamiento arqueoastronomico a la sociedad prehispdnica de Fuerteven- 
tura. Tabona IX, 1995. En prensa. 

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tronomta Hispana, page 19, Grupo Sirius, 1994. 

18.- Tejera Caspar A. Op. cit. ah., page 14. 

19.- Tejera Caspar A. Op. cit. ah., page 15. 

20.- Tejera Caspar A. Op. cit. ah., page 15. 

21.- Tejera Caspar A. Op. cit. ah.., page 24. 



155 



22.- Balbin R., Tejera Caspar A. Arte rupestre en Tenerife. In "XIX Congreso 
Nacional de Arqueologia: Ponencias y comunicaciones" . Vol 2, page 301. 1990. 

23.- Jimenez J.J. Op. Cit Ah, 1990. 

24.- Gonzalez Anton R. y Tejera Caspar A. Los ahorigenes canarios: Gran Canaria 
y Tenerife, page 332. Editorial Istmo. 1990. ' 

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26.- Jimenez J.J. Nuevas pruebas de elementos astrales en la arqueologia prehistorica 
de Canarias. In "Tiempo y Astronomia en el Encuentro de Dos Mundos". Wiercinski 
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27.- del Arco Aguilar M.C., Jimenez Comez M., Navarro Mederos J.F. La arqueologia 
en Canarias: del mito a la ciencia, page 47. Ediciones Canarias. 1993. 

28.- del Arco Aguilar M.C., Jimenez Comez M., Navarro Mederos J.F. Op. cit. ah., 
page 74. 

29.- Abreu Calindo F.J. Op. cit. ah., page 297. 

30.- Torriani L. Op. cit. ah., page 179. 

31.- Belmonte J. A., Aparicio A., Esteban C, A Solsticial Marker in Tenerife: the 
Majanos of Chacona. Archaeoastronomy Sup. J.H.A. 18, S65, 1993. 

32.- Esteban C, Belmonte J. A., Aparicio A. A Solsticial Marker in Tenerife: Ad- 
dendum. Archaeoastronomy Sup. J.H.A. 19, S84, 1994. 

33.- Morales F. Op. Cit. Ah., page 378. 

34.- Marin de Cubas T.A. Op. Cit. Ah., page 274. 

35.- Aveni A.F., Cuenca J. Archaeoastronomical fieldwork at the Canary islands. 
Museo Canario 49, page 29, 1994. 



156 



Rev .Acad. Canar .Cienc . , VI (Nums. 2,3 y 4), 157-189 (1994) 



ENIGMAS DE LA EVOLUCION HUMANA'*' 



Julio Perez Silva 

Departamento de Microbioiogi'a, Facultad de Biologia, Universidad de Sevilla 

Avda. de la Reina Mercedes, s/n. 41012 sevilla. 



1. INTRODUCCION 

Hace tiempo que tengo la curiosidad de palpar las diferencias epistemoi6gicas entre las 
ciencias experimentaies v las ciencias histoncas. Esto, para mi, como investigador dedicado a 
las primeras v que, por tanto, sigo su metodologia especifica, supone cuando menos la 
aventura de tratar de razonar y opinar sin posibllidad de recurrir a la comprobaci6n 
experimental, tal como hacen los Investigadores de la Historia (tanto de la Tierra, como de los 
seres vivos que la habitan, incluido el hombre) cuando descrlben e interpretan eventos 
preteritos, vallendose de metodos de inferencla. Deben reconstruir el camino que lieva desde 
10 primitivo (sean paiabras, fosiies o rasgos fisiogr^ficos) hasta lo contempor^neo. De anf la 
enorme dificuitad de estas ciencias y, por ende, la gran admiracion que siempre he sentido 
por los geologos, paieontologos, paleantrop6logos e historiadores, que buscan la verdad (jY 
LA ENCUENTRAN!) Sin apoyarse en la experimentacion, sino mediante la interpretaci6n correcta 
de nechos pasados, irreversibles e irrepetibies. 

Por eiio, y confesando mi condicion de intruso, debo comenzar rogando a estos admirados 
investigadores que disculpen mi atrevimiento de contempiar la naturaleza desde un balcon 
en el que nunca me nabi'a asomado, con la pretension de nacer aigunas refiexiones en torno 
a la evoiucion del hombre, para lo que cuento unicamente con aigunos conocimientos acerca 
de la evoiucion biol6gica. Este bagaje no es suficiente, ya que, como dice PiLBEAM [34], en los 
uitimos treinta anos este estudio se ha convertido en un vasto campo multidiscipiinar ai que 



(*) En la presente puDiicaciOn ei autor aesarroiia ei contenido de la conferencia que con ei mismo ti'tuio pronunciC 
ei 1 de feorero de 1993 en la Sesidn inaugural del curso 1992/93, de la Academia Canaria de Ciencias. 



157 



que estan haciendo vaiiosas contribuciones no solo antrop6logos v paleontblogos, sino 
tambiengeoiogos, biologos, ecoiogos, bi6iogosmoleculares,zo6logos,et6logos,sociobi6logos, 
socioiogos, neurofisioiogos, linguistas, quimicos v fi'sicos. La consecuencia I6gica es la 
extraordinaria diversidad de pubiicaciones que han aparecido sobre este tema v cuva revisi6n 
cn'tica detaiiada estan'a muy lejos de mi alcance; por tanto, me limitary unicamente a cotejar 
datos V opiniones, procurando razonar desde la ibgica ingenua del cientifico positivista, esto 
es, tratando de llegar lo mas lejos posible en la busqueda de la verdad sin invocar nunca causas 
factores extranaturales, aunque sin descartarlos a priori. 

Para comenzar trazaremos a grandes rasgos el origen de nuestra especie, simplificando a! 
maximo (Fig. 1) el proceso que ha durado unos 12.000 millones de anos v mediante el cual se 
ha pasado desde la nada hasta el hombre, que aparecio en la Tierra hace unos 200.000 anos, 
como resultado de una lenta progresion evolutiva. Como se indica en dicha figura, primero 
se paso desde un estado ignoto, en que no habi'a nada, a otro en el que ya habi'a algo (una 
unidad de densidad infinita v de volumen infinitesimal), v luego, a partir de este algo se 
origino el Universe, incluido nuestro planeta, en el que, hace unos 4.000 millones de anos, 
aparecio la vida en su forma mas simple, la unidad fundamental de vida,- con ella comenzo 
la evolucion biologica, mediante la cual han ido surgiendo seres viviente cada vez mas 
compiejos v diversos, cuyo conjunto constituye la capa viva, o biosfera, del planeta. una de 
las multiples radiaciones de esta evolucion biologica culmina con la aparicion del hombre, cuya 





? 




NADA 


• 


ALGO 




Figura ^.Rep^esentaci6n esquematica del proceso global del origen deiunlverso y del hombre. 
(Explicacion y comentarios, en el texto). 



158 



poblacion global actual (la Humanidad) es de 5.500 millones de individuos extendidos por toda 
la superficie de la Tierra v que, aunque cuantitativamente representa una fracci6n muv 
pequena de la biosfera, cualitativamente es de importancia decisiva, va que la evolucibn ha 
dotado al hombre de una serie de peculiaridades que lo han convertido en la especie 
dominante del pianeta. 

En este largo camino que conduce desde la nada hasta el hombre se han producido hechos 
que no por innegables dejan de rayar en lo inconceblble, v que en principio nemos de 
considerar como fenomenos naturales a los que no se les ha dado todavia una expllcaci6n 
satisfactoria. Me refiero a las siguientes cuestiones, que siguen siendo verdaderos enigmas: 

1. dCuando v como se origino el Universo a partir de nada? 

2. dCuando v como aparecio la vida en nuestro pianeta? 

3. dCuando v como surgio la mente humana? 

4. dCuando v como surgio el lenguaje simbolico? 

5. dCuando v como surgio la agresividad intraespecifica cruenta? 

A estas interrogantes se podn'a anadir otras, que no impiican la interpretaci6n del pasado, 
sino la prediccion del futuro de la Humanidad, de nuestro Pianeta y del Universo. 

Debo adelantar que no tratare aqui las dos primeras cuestiones enuncladas, sobre las que 
el lector podra encontrar informacion en las publicaciones de BERCH y HESSER [41, ERICKSON 
[121, DELBRUCK [81, FREEDMAN (141, ORCEL [32] Y ORO 1331. Solo dire que actualmente se admite 
la teon'a del big-bang y que la Tierra se consolido bace unos 4.500 millones de anos. Ahora 
bien, mas dificii de concebir y, por tanto, de aceptar para una mente logica es esa unidad de 
densidad infinita y de volumen infinitesimal que medlante el gran estallido origino el Universo. 
Aceptando esto, todo lo demas es concebible para un biologo. Asf, es admisible que despues 
de la consolidacion de nuestro pianeta y tras unos 700 millones de anos de evolucion 
prebiotica, comenzaron a aparecer las primeras formas vivientes con informacion genetica 
propia y capaces de crecer y muitiplicarse. Ello sucedio hace unos 4.000 millones de anos, y al 
mismo tiempo comenzo la evolucion biologica, por la cual a partir de estos organismos 
sencillos se han ido originando sucesivamente otros cada vez mas complejos, pero no 
siguiendo una unica ii'nea evolutiva, sino mediante multiples radiaciones y ramificaciones que 
han dado por resultado el arbol filogenetico de las especies biologicas. Centraremos, pues, la 
atencion en los enigmas relativos a la mente, el lenguaje y la agresividad de nuestra especie, 
pero antes debemos hacer algunas consideraciones acerca de las causas de la evoluci6n 
biologica y de los factores que han condicionado el 6xito de algunas de las radiaciones, 
destacando la importancia de la preadaptaci6n aleatoria y de los cambios opcionales de 
conducta, que, a mi juicio, han tenido una influencia decisiva en la evoluci6n de los Hominidos. 



159 



2. CONSIDERACIONES PREVIAS 

La evolucion bioiogica consiste en una continua sucesi6n de especiaciones, esto es, de 
aparicidn de nuevas especies derivadas de las preexistentes, a las que sustituyen porque est^n 
mejor adaptadas'*' a las cambiantes condiciones ambientales. En consecuencia, las diversas 
especies de seres vivos que integran la biosfera actual son descendlentes de otras, ya 
extinguidas, que vivieron en epocas geologicas preteritas y que, por tanto, no se conocen 
directamente, sino a traves de sus restos foslles. Se admits, por tanto, que todas las especies, 
extinguidas y vivientes, han surgido a partir de la unidad fundamental de vida que aparecio 
durante el Precambrico y que medlante el largo proceso de la evolucl6n bioiogica ha dado 
origen a los cinco Reinos vivientes propuestos por MARCULIS y SCHWARTZ (291: bactehas, 
protistas, hongos, yegetales y animates. Como seftala levinton 1231, los animales 
experimentaron durante el Cambrico (hace unos 600 millones de aflos) una "gran expansion 
horizontal" y a partir de entonces se han originado diversas radiaciones, una de las cuales es 
la de los Mamiferos, que, al igual que las aves, derivan de los reptiles y que iniciaron su gran 
expansion despues del Cretacico, como consecuencia de la extincion de los dinosaurios (hace 
unos 65 millones de anos). Los iviamiferos se diversificaron a su vez (Fig. 2), dando origen, entre 
otras muchas, a la radiacion de los Primates, en cuya cuspide esta Homo sapiens. 

A la par que se encontraban pruebas cada vez mas consistentes de la evolucl6n bioiogica, 
se fue centrando el interes en averiguar las causas del proceso de adaptacion. Surgen asf las 
teon'as de Lamarck (basada en los principios de "uso y desuso de los organos" y de la 
"heredabilidad de los caracteres adquiridos") y de Darwin (basada en la "variabilidad 
hereditaria", la "lucha por la existencia" y en la "seleccion natural". 

La teori'a de Darwin, aun siendo aceptable en li'neas generales, no explicaba las causas de 
la variabilidad ni el mecanismo de la trasmision hereditaria, lo cual estaba fuera del aicance de 
ciencia de hace un siglo. Pero, con el desarrollo de la genetica surge el llamado 
neodarwinismo, teori'a que Integra los conocimientos derivados de la investigacion a los 
niveles macroscopico, microscopico, molecular y poblacional, y explica la especiacion como 
resultado de la mutacion, seleccion, deriva genetica, y aislamiento reproductivo. (El lector 
podra encontrar mas informacion sobre las teon'as evolucionistas en las obras de JAHN, LOTHER 
y SENCLAUB [191 y de TEMPLADO (401. 

La evolucion bioiogica es un proceso de extraordinaria lentitud, que, como dice MONOD [501, 
depends de un interjuego del azar y la necesidad: de un lado estan las mutaciones, que son 



(*) YOUMC 1441 define la adaptacidn como un proceso de cambio para adecuarse a una determinada condici6n 
existente en el medio; lleva una connotaciOn de future, pero siempre que continue existiendo la citada condicidn 
particular. 



160 




Figura 2. Diversificacion evolutiva de los MamfFeros. 

eventos sumamente raros v totaimente aleatorios; pero de otro lado, los nuevos aleios nan 
de salvar necesariamente los escollos que impone la operatividad celular, hasta que se puedan 
expresar en forma de nuevos caracteres fenotipicos, los cuales podr^n sen desventajosos, 
neutros o ventajosos, y solo estos uitimos son los que conducen a un avance evolutivo ante 
la presion seiectiva de las condlclones amblentales. Elio, juntamente con el alslamiento 



161 



geografico puede dar lugar primero a una evoluci6n intraespeci'fica que conduce a la aparicibn 
de variedades o razas, v luego, si el aislamiento es reproductive se pueden originar nuevas 
especies. 

Ahora bien, convlene destacar el hecho de que entre las distintas radiaciones evolutivas hay 
notables diferencias en cuanto a su Titmo" v, sobre todo, en cuanto a su "6xlto"; parece como 
si unas fuesen mas acertadas que otras, pues hay unas que prosperan y se diversifican 
superando los sucesivos cambios ambientales, mientras que otras termlnan en una via muerta, 
como si hubiese tomado una direccion equivocada. Si con esta idea consideramos la radiacion 
de los Primates, encontramos que en la rama de los hominidos ha habido una sucesion de 
"aciertos" que propiciaron el "despegue" de estos con respecto a los pongidos y finalmente 
la aparicion del hombre con sus singularidades. Estos aciertos fueron tan "oportunos" que la 
evolucion humana, en algunos de sus aspectos, sugiere la existencia de una direccionalidad 
preconcebida, como si su proceso evolutivo obedeciese a un plan general preestablecido. 
Aunque no existe ninguna base cientifica para descartar, ni tampoco para admitir, la existencia 
de un plan previo no sujeto al azar, los estudiosos de la evolucion tratan de explicar el "salto 
de los hominidos" introduciendo conceptos, como, por ejempio, teleonomia y preadaptacion, 
que entrahan una concatenacion aleatoria de eventos naturales que actuan como "factores 
condicionantes" del exito de una determinada radiacion evolutiva. 

Comentaremos brevemente los factores condicionantes que se invocan con mayor 
frecuencia y que podriamos agrupar en tres categorias: "preadaptaciones aleatorias", 
"fenomenos cruciales" y "cambios opcionales de conducta". 

La preadaptacion, a diferencia de la adaptacion, se refiere a la aparicion anticipada de 
ciertos caracteres o estados biologicos que resultaran de importancia vital ante eventuales 
condiciones aun no existentes. En otras palabras, el concepto de preadaptacion implica un 
cambio anatomico o fisiologico, de escasa o nula utilidad en el momento de su aparicion, pero 
que posibilita el desarrollo de rasgos de gran valor adaptativo ante futuros cambios 
ambientales. Para explicar el mecanismo de la preadaptacion podriamos partir del hecho ya 
mencionado de que las mutaciones pueden ser favorables, desfavorables o neutras, segun la 
idoneidad de su expresion fenotipica en lo que respecta su adaptacion a las condiciones 
ambientales reinantes; en consecuencia, los alelos favorables prosperaran en la poblacion, los 
desfavorables tenderan a desaparecer, mientras que la frecuencia de los alelos neutros no 
varia, a no ser que esten ligados a genes favorables o desfavorables, y en tal caso correran la 
suerte de estos. Cabe suponer, pues, que en el acervo genetico de una determinada especie 
se hayan ido acumuiando a lo largo de su historia evolutiva un caudal de mutaciones neutras 
que pueden resuitar favorables en futuras condiciones. Cada especie tendrfa lo que podriamos 
denominar el "baui de los alelos neutros", al que acudiria ante eventuales cambios del medio 



162 



ambiente, v cuanto mas rico v variado sea este acervo, tanto mejor ser^ su preadaptaci6n. 

Dentro del concepto de fenomenos cruciaies podemos inciuir todos aqueiios cambios 
ambientaies prof undos v generaiizados que infiuyen decisivamente en ei ritmo v direcci6n del 
proceso evolutive. A esta categon'a de fen6menos pertenecen, por ejempio, las extinciones 
masivas, los cambios ciim^ticos profundos (giaciaciones e intergiaciaciones), las epidemias, la 
deriva de los continentes, etc. 

Como nemos dicno, la evoiucion es un proceso de suma lentitud, en el que una especiacl6n 
sueie durar de dos a tres miiiones de af^os; sin embargo, en aigunas iineas evolutivas, como ha 
ocurrido en la de los hominidos, la tasa de especiaci6n es mucho m^s elevada, hasta el punto 
de que una especiacion tarda por t^rmino medio ciento cincuenta mil aftos. Se admite que la 
"rapidez" del proceso evoiutivo es debida a que en momentos cruciaies de la evoiucion, una 
determinada especie adopta una nueva conducta entre varias posibies, v este cambio opcional 
de conducta puede condicionar para siempre el curso del proceso, ya que la preslon selectlva 
forzara el perfeccionamiento progresivo de las estructuras org^nicas que sirven de soporte 
a la nueva conducta eiegida. 

En los apartados siguientes tendremos ocasion de comentar la infiuencia de la 
preadaptacion y de los cambios opcionaies de conducta en el caso concreto de la evoiucion 
de la especie humana. 



3. LA EVOIUCION HUMANA 

Hasta bien entrado el sigio xviii nadie poni'a en duda la creencia general de que el hombre 
era un ser privilegiado en la Naturaleza, netamente separado de los animales. Fue Linneo el 
phmero que, en su afan ingenuo de hacer una clasificacion natural de los seres vivos, 
reconocio que el hombre, desde el punto de vista anatomico, es un miembro mas de un grupo 
de mamiferos ai que dio el nombre de Primates en reconocimiento de que ocupan el puesto 
primero o mas eievado en su sistema de clasificacion. Lo incluyo en el g^nero Homo y en la 
especie sapiens, aludiendo a su inteligencia. 

Desde entonces la idea de Linneo ha prosperado hasta el punto de que hoy di'a ningun 
bioiogo duda de que el hombre es un producto de la evoiucion biological y por tanto, una 
especie mas de la biosfera, que ha surgido a partir de antecesores que se han extinguido. 
Ahora bien, en el caso de la evoiucion humana hemos de considerar dos aspectos. De una 
parte, el examen de la anatomfa y f isiologia humanas indica que apenas existen diferencias con 
los demas mamfferos; no cabe duda, pues, de que el hombre se ha originado a partir de 
especies no humanas mediante un proceso evoiutivo impuisado por las mismas fuerzas 



163 



(mutacion, presion seiectiva v aislamiento reproductivo) que han dirigido la evoluci6n de los 
demas organismos desde que apareci6 la vida en la Tierra. Pero, de otra parte, el hombre, a 
diferencla de los dem^s seres de la blosfera, ha experimentado tambi^n una evoluci6n 
cultural, no impulsada por mecanlsmos genetlcos, sino que entrafia un constante reciclaje v 
potenciacion de la experiencia del pasado per un proceso de autocat^lisis o reailmentaci6n 
que ha conferldo a la especie humana caracten'sticas unicas, como son la capacidad de 
pensamiento conceptual v el lenguaje simbc3lico, que le permiten expresar conceptos v 
sentimientos derivados de la observaci6n v de la reflexion, asfcomo una constante superaci6n 
de su ejecutoria, mediante la invencion de utensilios e ingenios cada vez m^s especificos v 
sofisticados, con los que, a su vez, pueden influir decisivamente en su propio proceso 
evolutive. Consideremos brevemente ambas facetas de la evoluci6n humana. 

Por su evolucion organica, el hombre actual es la culminacl6n de una de las ramas de la 
radiacion evoiutiva de los Primates (Fig. 3), que se inicio hace unos setenta millones de aflos 
(al final del Cretacico o en los comienzos del Paleoceno) y de la que surgleron los Prosimios, 
los Simios v los Antropoides. Los Prosimios est^n representados en la actualldad por los 
lemures, los tarseros, los tupayas, etc. Los simios comprenden los Cercopit^cidos o monos del 
viejo Mundo (representados por el macaco, el mandril, el babuino, etc.) y los Ceboideos o 
monos del Nuevo Mundo, representados por el mono araHa, el mono aullador, el titi, etc. Los 
Antropoides, u Hominoideos, agrupan a los Pongidos (cuyos representantes actuales son el 
chimpance, el goriia, el gibon y el orangutan) y a 105 Homfnidos, cuya unica especie viviente 
es Homo sapiens. 

Aun no se ha establecido con seguridad cuando se origin^ la radiaci6n evoiutiva de los 
Homimidos a partir del tronco comun de los antropoides, aunque se admite que este tronco 
se inicio a partir del genero Proconsul (tambien llamado Dryopithecus), que vivio en el Mioceno 
inferior, hace unos veinte millones de anos. En esta linea se situa tambien el Ramapithecus, 
ampliamente extendido por el viejo Mundo durante el Mioceno y que se consldera como 
antepasado comun de los pongidos y de los homfnidos; su antiguedad se estima en algo m^s 
de los siete millones de anos. La iinea evoiutiva de los homfnidos Neva consigo un progresivo 
cambio morfologico que consiste la adquisicion de la postura erguida y en un considerable 
aumento del volumen del encefalo. Por ello, la mayorfa de los autores coinciden en que los 
primeros seres inconfundiblemente prehumanos son los diversos fosiles adscritos al genero 
Australopithecus, en los que se reunian ambas caracten'sticas. El ejemplar mas antiguo, al que 
se le dio el sobrenombre de "Lucy", es un esqueleto casi completo, de unos cuatro millones 
de anos de antiguedad, hallado en 1974 cerca de Hadra, Etiopfa. Se le 6er\orr\\r\6 A. afarensis. 
y la opinion mas generalizada es que esta especie de australopiteco dio origen a dos Ifneas 
evoiutivas: una que se habria de extinguir hace aproximadamente un mill6n de aflos y que dio 



164 




100 60 40 20 10 



2,5 1,5 0,25 



Antigijedad (millones de anos) 

Figura 3. Radiacion evolutiva de los Primates. 

origen a A. africanus, A. robustus y A boisei, v la otra que se ha continuado hasta la actualidad 
V que es en la que se produjo la transicidn desde los australopltecos hasta el hombre moderno 

(Homo sapiens), a traves de Homo habilis y Homo erectus. Esta progresion curso con inusitada 
Tapidez", pues en poco mas de cuatro millones de af^os los Hominldos destacaron del resto 
de los Antropoides, los cuaies siguieron evoluclonando lentamente hasta culminar en los 
monos antropomorfos actuales (gorila, gibon, chimpance, orangutan). 



165 



dA que se debe la rapidez de la evoiucion humana? No cabe duda de que su mecanismo es 
el mismo que subyace en la de los demas seres de la biosfera: mutaci6n presion selectiva v 
aisiamiento reproductive; pero, como ya hemos senalado, en muchos casos ^a direccion y el 
ritmo de la evoiucion pueden quedar condicionados por un cambio opcional de conducta 
adoptado por una especie en un determinado momento. Trataremos, pues, de relacionar las 
principaies opciones conductuaies de los precursores del hombre, con el desarrolio de las dos 
caracteristicas propias de los hominidos: el bipedismo y el incremento del volumen del 
encefaio. Es curioso que esta ultima caracten'stica ha sido consecuencia de dos cambios 
conductuaies opuestos: la adopcion de la vida arboricola por los Primates inferiores, hace 
unos ochenta millones de anos (al final del Cretacico), y el abandono de la vida arborea y 
salida a la pradera por los austraiopitecidos, hace unos cuatro millones de anos, a finales del 
Mioceno. 

En efecto, la vida arborea, asf como el subsiguiente cambio de los habitos nocturnos hacia 
los diurnos, adoptado por los simios y los antropoides, favorecieron toda una serie logros 
etologicos y morfofisiologicos que entranan un notable desarrolio de la corteza cerebral, y que 
pueden ser considerados como verdaderas preadaptaclones para la ulterior evoiucion de la 
linea de los hominidos. Entre estos logros estan la destreza manual, reiacionada con la 
formacion de dedos y de unas planas, la vision estereoscopica (heredada de los prosimios) y 
en color (que surgio cuando los primeros simios optaron por la vida diurna), que aumento en 
gran manera la capacidad para apreciar la distancia,^! reconocimiento de los depredadores, 
la locaiizacion del alimento, la comunicacion gestual y sobre todo la braquiacidn propia del 
despiazamiento en los arboles, que con frecuencia obliga a adoptar posturas erguidas aunque 
sin llegar al verdadero bipedismo. La vida arbon'cola se asocia, pues, a movimientos agiles y 
rapidos, a una percepcion sensorial exacta y, sobre todo, a una fina coordinacion 
sensorimotora, que implica la existencia de una buena corteza cerebral. Todos estos logros 
fueron de gran trascendencia, ya que constltuyeron la base preadaptatlva tanto para la 
ulterior adopcion de la locomocion bfpeda como para la construccion y manipulaclon de 
herramientas, la observacion y la capacidad de abstraccion, que conducen finalment6 al 
razonamiento y al lenguaje simbolico. 

Segun YOUNG [44], otro efecto de la adopcion de la vida arborea es que la madre puede 
transportar solo un pequeno numero de descendlentes y debe cuidar de ellos. lo cual, 
juntamente con la fetalizacion, hizo posible la aparicion de la condiclon tfpicamente humana 
de una ninez y aprendizaje prolongados, que, a mi juicio, constituye la base preadaptatlva de 
la autodomesticacion y, por ende, de la evoiucion cultural. 

Si la adopcion de la vida arbon'cola f ue de gran importancia preadaptatlva para la evolucl6n 
de los antropoides, mucho mas decisivo fue el cambio contrario: el abandono de este habitat. 



166 



va que esta opcion conductuai fue el preiudio de la asombrosa evoluci6n de los Homi'nidos. 
El abandono del bosque condujo a dos cambios rapidos v esenciaies para el despegue de los 
nominidos: el bipedismo (adoptado por los australopitecos) v el aumento espectacuiar de la 
capacidad craneana, que en s6io tres millones de aflos pas6 de los 450 c.c. de los 
austraiopitecidos, a los 1400 c.c. del hombre actual (Fig. 4). 

La transicion a la postura erguida fue ciertamente un paso de gran trascendencia evoiutiva, 
va que requirio una extensa v profunda reestructuracion del esqueleto v de las inserciones 
musculares, incluidos algunos cambios en la morfologia de la pelvis femenina, que aumentaron 
considerablemente la dificuitad del parto, con las importantes consecuencias evoiutivas que 
comentaremos mas adelante. 

Otro cambio anatomico derivado de la postura erguida es el desplazamiento del foramen 
magnum hacia la parte inferior del craneo, quedando el rostro dirigido hacia delante. Como 
veremos, este cambio es de gran importancia preadaptativa en relaci6n con el desarroilo del 
lenguaje nabiado, va que es fundamental para la articuiacion de los fonemas. 

Asimismo, la locomocion bi'peda fue muv ventajosa para la vida en la pradera, porque 
dejaba las manos libres para diversas actividades, como recoger v transportar los aiimentos 
V sobre todo para utilizer piedras v palos. Esto ultimo propicio un nuevo v, muv importante, 
cambio conductuai: ante la presencia de grandes animales optaron por no huir sino por 
enfrentarse a eilos, al principio disputando el alimento a los carroneros v mas tarda 
convirtiendose en depredadores, capturando presas cada vez mavores, que usaban como 
alimento. 





1500 


- 


6 


1300 


- 


^ 












03 


1100 


- 


C 






03 








900 


- 


03 






k- 






o 








700 


- 


"D 






03 






;d 






"o 


500 




03 






Q. 
03 




Dryopithecus 


O 


300 


^ 



Homo sapiens sapiens 
Neandertales y Cromariones > 



Homo erectus 



Homo habilis, 



Australophitecus 



Ramapithecus 



100 



16 8 4 

Antiguedad (millones de anos) 



2 1 



Figura 4. incremento de la capacidad craneana en la evoluclon de los Homfnidos. 



167 



vemos, pues, que con el abandono del bosque v salida al campo abierto se produjeron dos 
importantes cambios en la dieta: la utilizacion de alimentos duros (frutos secos v semillas), 
10 que les obiigaba a vaierse de herramientas para hacerlos mas faciles de. preparer v de 
comer, v el consumo de carne, que al principio era de pequenos animales que cazaban a la 
par que recolectaban los alimentos vegetales, pero luego, como se acaba de decir, fueron 
incorporando animales cada vez mayores, lo cual les obiigaba a construir armas cada vez mas 
eficaces. 

Evolucion cultural.- La faceta cultural de la evolucion humana se inlcio hace unos dos 
millones v medio de anos con la aparicion de Homo habilis y no se ha interrumpido hasta la 
fecha; pero, como veremos mas adelante, hace unos diez mil anos dio paso a la llamada 
civilizacion, la cual, a su vez, ha provocado profundos cambios tanto en el ritmo como en la 
direccion de la propia evolucion cultural. 

Se admite que el principal promotor de la evolucion cultural fue preclsamente el cambio 
de dieta subsiguiente al abandono del bosque, pues es razonable pensar que este cambio, y 
especiaimente la inclusion de proteinas animales, diera ventaja selectiva al crecimiento de la 
corteza cerebral, ya que tanto la "invencion" de nuevos utensilios y armas, como la 
pianificacion de las partidas de caza, exigen una actividad mental de premeditacion y prevision 
de contingencias, asi como un intercambio de ideas, con los subslgulentes avances culturales 
entre los que cabe destacar el uso del fuego, la utilizacion de pieles para hacer indumentarias 
V la ocupacion de las cavernas. Es obvio que para desarrollar esta actividad mental era 
suficiente el encefalo de 650 - 700 c.c. que poseia H. habilis. Cabe suponer, asimismo, que con 
este hominido comienza la comunicacion oral que, aunque rudimentaria, fue el motor de una 
espiral de realimentacion entre el desarrollo de la inteligencia y el avance cultural. El ulterior 
perfeccionamiento del lenguaje simbolico fue el catalizador definltivo del progreso de la 
cultura y de la civilizaclon, desde H. erectus (capacidad craneana, 1.000 c.c.) hasta el hombre 
actual. El maximo de capacidad craneana (1.400 c.c.) se alcanzo hace unos 200.000 anos con el 
hombre de neandertal, H. sapiens neanderttialensis, que convivio con el hombre de cromanon, 
H. sapiens, y a partir de ambos fueron surgiendo las diversas razas del hombre moderno, H. 
sapiens sapiens, cuya capacidad craneana es igual o ligeramente menor que la de sus 
antecesores^*\ 



(*) El origen de ios neandertales v de los cromanones no est^ bien conocido, aunque sobre ello hay distintas 
opiniones m^s o menos fundamentadas. Algunos autores creen que Homo erectus, el gran emigrante, dio origen tanto 
a los aborigenesactualesde Australia como a los neandertales, en Europa occidental, y cromanones, en Oriente Medio. 
Estos, de cultura m^s avanzada que los neandertales, se extendieron nacia Europa y los despiazaron; inciuso, segun 
algunos autores, los exterminaron, cometiendo el primer genocidio de la nistoria de la Humanidad. Sin embargo, los 
recientes naiiazgos de bar-yosef [21, demuestran que no nubo tal exterminio, sino que ambos se mezciaron y que 
mediante sus largas emigraciones con la consiguiente evoluciOn y diversificacibn cultural fueron dando origen a las 
distintas razas del hombre moderno. 



168 



LOS neandertaies fueron nabiies usando utensiiios v construvendo sus propios refugios v 
campamentos, lo que les iievo ai desarroiio de una organizacion social, que hacia mediados de 
la Edad de Piedra aicanzo una mayor sofisticacion, provectandose incluso hacia el "mas alia", 
10 cuai dio origen a ritos como el enterramiento de los muertos. Los cromanones 
perfeccionaron con habilidad y rapidez las herramientas, y con elios la cuitura humana 
adquirio cada vez mas Importancia en aspectos esteticos y artisticos. y el lenguaje se hizo 
mucho mas rico. Ambos antecesores del hombre moderno realizaron largas emigraciones, 
acabando por coionizar todos los continentes, con lo que se produce el aislamiento 
geografico que propicio la aparicion de las numerosas razas humanas y la consiguiente 
diversificacion de las cuituras y de las lenguas. Este sistema de vida, que era 
fundamentaimente nomada, fue haclendose cada vez mas sedentario en muchas de las 
comunidades euroasiaticas, hasta que hace unos quince mil alios se produce un cambio crucial 
en la evoiucion cultural: el hombre, cuya conducta habi'a estado encaminada casi 
exciusivamente a sobrevivir (procurandose ei aiimento necesario, defendiendose del fn'o y 
de las fieras, y poco mas), a partir de entonces pone sus miras en vivir cada vez mejor, y fue 
este cambio el que, a mi juicio, marco el comienzo de la civilizacion. En este contexto es 
interesante hacer notar una significativa coincidencia: la civilizacion comienza en el 
momento en que el hombre inicia la manipulacion interesada de la biosfera. En efecto, 
hace unos doce mil ahos, hacia finales del Neolitico, se inicia la domestlcacion deliberada de 
especies siivestres de piantas y animales. Esta incipiente actividad agn'cola y ganadera supuso 
un profundo cambio en la reiacion del hombre con la Naturaleza, pues con elia comienza la 
explotacibn la biosfera. Luego, en la Edad de los Metales, continuan'a con la explotacion de 
la litosfera. Y esta manipulacion interesada del Pianeta (extraccion de combustibles fosiies, 
taia de extensas areas de bosques tropicaies, etc.) ha proseguido ai ritmo progresivo del 
continuo avance de la civilizacion, hasta el punto de que en la segunda mitad de nuestro sigio 
la explotacion de los recursos naturales ha adquirido tales proporciones que se ha convertido 
en un motivo de seria preocupacion, como se refleja en las publicaciones de BOOTH (51, 
ERICKSON 112), LEWIN 124,251, REPETTO [371, WILSON [431. 



4. SINCULARIDADES DE LA ESPECIE HUMANA 

La evoiucion cultural, que se inicib hace unos dos miilones y medio de ahos con el paso de 
Australopithecus a Homo habllis. ha conferido a la especie humana una serie de caracten'stlcas 
singulares que estabiecen una neta separacion cualitativa del hombre con respecto a los 
demas primates. Autores muy diversos (como, por ejempio, BAER [11, SEALS [31, delbruck (81, 



169 



DOBZHANSKY [101, HICKMAN [17], KOENICSWALD (221, MONOD [501, PINES [351, STEBBINS [391, 

TEMPLADO [40], WILSON [43) V YOUNG [451) destacan unas u otras de tales caracten'sticas, segun 
la importancia que cada uno de ellos les atribuye como exponentes de la peculiaridad de la 
especie humana. Las mas citadas son la autoconsciencia, la construccion de herramientas, la 
hipertrofla mental, la comunicacion mediante el lenguaje simbolico, la capacidad de intuicion 
V de generaiizacion, la fetaiizacion, la autodomesticacion, el altruismo, la distincion entre el 
bien V el mal, la capacidad de abstraccion v de apreciacion de la belleza, las inquietudes per 
la magia v la religion, la agresividad intraespecifica y la casi ilimitada capacidad de aprendizaje. 
Muchas de estas singularidades son interdependientes en el sentido de que guardan cierta 
reiacion de causalidad o estan de algun modo correlacionadas, v algunas son, incluso, 
obviamente contradictorias, como ocurre con el altruismo v la agresividad. Pero, creo que en 
li'neas generales se podrfan reducir a tres: la mente, el lenguaje simbolico y la agresividad 
intraespecifica. 

dComo y cuando surgieron estas tres particularidades de la especie humana? Dado que 
es muy probable que las tres hayan surgido y evoluclonado simultaneamente en estrecha 
interdependencia con la evolucion cultural, parecerfa logico considerar conjuntamente bajo 
un mismo epigrafe las cuestiones reiativas a su origen; no obstante, creo que se facilitan'a el 
analisis tratandolas separadamente en epigrafes yuxtapuestos, si bien sera inevitable hacer 
algunas alusiones cruzadas entre estos. 

4.1. Corteza cerebral, mente y actividades mentales. 

El crecimiento evolutivo del cerebro no es privativo de los Primates, sino que se ha 
producido tambien en los demas mamiferos y en las aves, que, como hemos dicho, surgieron 
a partir de los reptiles. Ahora bien, a lo largo de la evolucion de estos dos grupos de 
vertebrados se ha conservado el primitive encefalo reptiliano, de forma que, como dice 
MACLEAN [28], su encefalo esta integrado por tres componentes bien definidos: el cerebro 
visceral reptiliano, el paleocortex o sistema Ifmbico, y el neocortex o corteza cerebral 
propiamente dicha, que rodea al paleocortex y que alcanza su maximo desarrolio en el 
hombre. En este contexto JACOB [181 interpreta el cerebro humano como el resultado de un 
proceso al que da el nombre de tinkering y que define como la construccion de algo util 
ensamblando cosas nuevas con cosas viejas, pero sin saber exactamente lo que se va a hacer. 
Segun el, a lo largo de la evolucion se produciria una sucesiva adicion de corteza cerebral 
nueva sobre viejo encefalo reptiliano; pero, debido a la excesiva rapidez de este proceso, en 
el cerebro humano no se ha logrado una perfecta jerarquizacion y coordinacion de las 
funciones correspondientes a las estructuras nuevas y viejas. Asi, el encefalo reptiliano, que 
controla las actividades viscerales y emocionales, no parece poseer ningun poder de 



170 



discriminacion ni capacidad de simboiizacion ni est^ totalmente bajo el control del neocortex, 
sino quB, como dice DELCADO GARCIA (91, su funci6n est^ coordinada m^s directamente por 
el paleocortex, de modo que, tanto en las aves como en los mamiferos los impulses visceraies 
Y apetitivos del viejo cerebro reptiiiano quedan condicionados v moduiados por el sistema 
iimbico, que se encarga de procesar v escrutar la informaci6n procedente de extero e 
interorreceptores. El paleocortex actua, por tanto, como un poderoso innibidor selective de 
apetitos e impulses impuestos por las necesidades b^sicas inmcdiatamente reiacionadas con 
la supervivencia v que surgen en funcion de las condiciones del medio interne y del medio 
externo. En cambio, el neocortex, que centrela la actividad cognitiva intelectuai, no parece 
actuar directamente sobre el encefale reptiiiano, sino que, como seflaia COULD [151, "creci6 tan 
deprisa que perdio el control de los centros emotivos". 

En el encefaio humano se ha producido, pues, un cierto desajuste debido a que, como dice 
el mismo Jacob, su desarroiio evolutive mediante el proceso de tinkering, ha sido aigo asi 
como coiocar un reactor en un coche de caballos v que, por tanto, no es de extraHar que en 
ambos casos haya accidentes, se tropiece con dificultades o se originen conflictos. 

La corteza cerebral humana contiene unos cien mil millones de cuerpos neuronales con sus 
correspondientes axones y dendritas formando una complejisima red de mas de un billon de 
interconexiones sinapticas. Este conjunto, que constituye mas del 80% de la masa del encefaio, 
es una lamina de un par de miiimetros de espesor y de 1,5 metres cuadrados de superficie. 
que se extiende sobre ambos lades del encefale formando los hemlsferios cerebrales, cuyos 
surces y circunvoluciones son en realidad numeroses repliegues que reducen esta superficie 
a su tercera parte. En cada hemisferie se distinguen cuatre lobules: frontal, temporal, parietal 
y occipital, que, aunque delimitados per surces e pliegues prefundes, estan profusamente 
cenectades entre si mediante las neuritas de sus neuronas. Es tede este conjunto el que 
constituye la base estructural de las actividades mentales, de forma que tedes los fenomenos 
de pensamiente y percepcidn se traducen en petenciales de accion que se mueven a traves 
de la corteza. Hay auteres, come pines (351 y CRICK y KOCH [61, que epinan que gran parte del 
pensamiente, planificaci6n, lenguaje, imaginacion, creatividad y capacidad de abstraccion 
humanos preceden de esta lamina cenveluta. Otres, come Eccles [ill, afirman que el cerebro 
es la sede de la mente a la que censideran come una prepiedad emergente, que surge de la 
actividad coiectiva y finamente coordinada de tedas las regiones cerebrales. En cambio, otres, 
come FISCHBACH [131 no sen tan retundes, pues aun admitiende que la compieja estructura 
cerebral es suficiente para coordinar tedas las actividades tanto motoras come senseriaies y 
emocienales de los animaies, no estan cenvencidos de que el cerebro humane, a pesar de ser 
la estructura mas compieja del universe, sea la base anatomica de la autoconciencia, de la 
reflexion, de la abstraccion, de la imaginacion y de los estados de animo. Hay, pues, un 



171 



reconocimiento t^cito de que aun se ignora que es la mente v de que a lo unico que se puede 
aspirar actuaimente es a hacer un estudio anaiitico de las actividades mentales. En una 
situacion similar nos encontramos tambien los biologos cuando tratamos de establecer el 
objeto fundamental de la Bioiogfa, ciencia que, a pesar de sus indudables avances cada vez mas 
rapidos v espectaculares, aun no ha estabiecido que es la vida, limitandose actuaimente a 
investigar como es la vida, mediante el analisis de los fenomenos biologicos. Tanto en un caso 
como en otro se sustituyen los sustantivos, "mente" o "vida", por los adjetivos "mental" o 
"bioiogico"; en otras palabras, la investigacion de la mente humana no ha rebasado la etapa 
analitica, v, por tanto, todavi'a esta lejos de establecer que es y como surgio la mente humana. 

Precisamente una de las mentes mas bhllantes de la Humanidad, Max delbruck, en su 
ensayo "Mente y materia" (8), deja sin contestacion la interrogante multiple que el mismo se 
formula: "dComo es posible que en un mundo que inicialmente no contenia vida ~nl, por 
tanto, mente alguna-- apareciera la inteligencia? dComo pueden aparecer el entendimiento 
y la capacidad de discernir la verdad, a partir de la materia inerte?" Y, aun admitiendo que la 
mente se haya originado por un proceso de seleccion natural, Delbruck se plantea otra 
cuestion: "dcomo es posible que dicho proceso haya dado lugar a una mente capaz de ahondar 
en las mas complejas abstracciones matematicas, en la estructura de la materia o en la 
naturaleza de la misma vida, todo lo cual era de dudosa o nula utilidad para el hombre de las 
cavernas?" Ai termino de este interesante ensayo, en el que se refleja su profundo 
conocimiento tanto de la fi'sica como de la astronomfa, antropologi'a, bioiogfa y genetica, 
Delbruck concluye que, en el caso del origen de la mente, la naturaleza fue sumamente 
prodiga, pues dio bastante mas de lo necesario. 

Reflexionemos sobre estas interrogantes partiendo de la base de que el mecanismo de la 
evolucion humana es el mismo que subyace en la de los demas seres de la biosfera. Por tanto, 
si aceptamos que RamapiWecus y Australopithecus son precursores de Homo, no hay ninguna 
razon para dudar de que el desarrollo de la inteligencia, de la creatividad, de la memoria, de 
la capacidad de reflexion y de abstraccion y demas atributos de la mente humana, haya estado 
condicionado por las fuerzas evolutivas, aunque, como veremos, hay que tener en cuenta el 
efecto potenciador de la propia evolucion cultural. 

Por otra parte, si, como afirma ECCLES 1111, el cerebro es la sede de la mente, hemos de 
buscar las respuestas a las interrogantes de Delbruck en la evolucion del cerebro de los 
Primates. Ello nos plantea otra: dComo pudo desarrollarse evolutivamente el cerebro de los 
homi'nidos hasta llegar a ser el substrato de todas las actividades mentales? Aunque no es facil 
abordar ordenadamente esta cuestion, creo se podri'a empezar tratando de esclarecer el que 
probablemente fue el primer paso de este proceso evolutivo y que, como queda dicho, se 
produjo con reiativa rapidez hace mas de dos millones de ahos, esto es, la transicion desde 



172 



Australopithecus afarensis, cuyo encefaio era aproximadamente del mismo volumen (entre450 
V 500 CO que el de un chimpance, hasta Homo habilis. cuvo enc6faio (de unos 700 c.c.) lo 
capacitaba para desarroiiar aigunas activldades mentaies, come la invenci6n de utensilios, la 
prevision de contingencias en la pianificacion de las cacen'as v posibiemente el intercambio 
de ideas. Cabe pensar, pues, que esta transicidn entrand no sdio un considerable incremento 
del numero de neuronas, sino tambi^n la conslgulente muitiplicacidn de las interconexiones 
sinapticas. 

dQue factores determinaron este primer incremento del voiumen y de la compiejidad 
estructurai del encefaio? Dada la imposibilidad de comparar directamente los cerebros de 
estos dos hominidos fdsiies, hemos de hacer aigunas conjeturas basadas en datos 
paleontoldgicos v en resultados de reclentes estudios en los que se compara el hombre actual 
con el cnimpance v otros antropoides en cuanto a determinados aspectos bioquimicos, 
genetlcos v neurofisioldgicos. Estos datos y resultados apoyan la idea de que el rapido 
desarroiio cerebral de los nominidos na estado motivado e impulsado principalmente por la 
macromutacibn y por la plasticidad cerebral, potenciada a su vez por la fetalizacion. 
veamos: 

Teniendo en cuenta que, como nan demostrado KING y WILSON [211, muchas de las 
protefnas humanas (citocromo c y las cadenas a, B y r de la hemoglobina) son identicas a las 
del chimpance tanto en su secuencia de aminoacidos como inmunologlcamente y que, por 
conslgulente, los genes estructurales que codificania estructura primaria de estas protefnas 
en ambas especies han de ser identicos, es razonable pensar que esta similitud genetica era 
mucho mayor entre Australopithecus y Homo habilis. En otras palabras las diferenclas entre 
estos hominidos no eran debidas a mutaciones en genes estructurales, sino a 
macromutaciones, que, al afectar a genes reguiadores, influyen profundamente en el 
desarroiio embrionario y conducen a cambios fenotipicos importantes, ya que alteran el 
tiempo y el modo de expresion de varios genes simultaneamente. Parece, pues, verosimii que 
el rapido aumento de voiumen del cerebro de los hominidos haya sido impulsado en principio 
por este tipo de mutaciones, que determinan'an una o mas duplicaciones extra de las 
neuronas. 

Pero, mas importante que este aumento del numero de neuronas es la subsiguiente 
formacion de la compieja red de conexiones sinapticas que caracteriza al cerebro humano. 
Segun recientes investigaciones de fischbach ii 5) y de SHATZ [581, esta red de interconexiones 
es el resuitado del crecimiento ohentado de los axones, en el que se distinguen dos fases: en 
la primera, que se reaiiza antes del naclmiento, el crecimiento de los axones est^ determinado 
gen^ticamente hasta que estos alcanzan la zona apropiada; como ha demostrado SHATZ 1381, 
los axones crecen en la direcci6n adecuada debido a la existencia de ciertos productos g6nicos 



173 



que actuan como sensores moleculares especi'ficos. En la segunda fase, que ocurre despues 
del nacimiento, es cuando se produce la verdadera maduraci6n cerebral, al terminar de 
estabiecerse con suma precision las conexiones sinapticas. Se caracteriza esta segunda fase 
porque el crecimiento de los axones, en lugar de estar determinado geneticamente, esta 
estrechamente condicionado por una de las propiedades mas trascendentes del sistema 
nervioso: su plasticidad, esto es, su casi ilimitada capacidad de remodelacion de las 
conexiones sinapticas, dependiendo de la mayor o menor actlvidad neuronal, hasta el punto 
de que esta actlvidad puede alterar el numero v localizacion de las sinapsis. Son los propios 
potenciaies de accion los que modifican los circuitos a traves de los cuales se trasmiten; como 
din'a Macnado, "se hace camino al andar". Ello es particularmente cierto v ostensible durante 
la vida perinatal, cuando el recien nacido entra en contacto con el mundo exterior, ya que las 
ulteriores conexiones sinapticas dependen de impulsos nervlosos procedentes no solo del 
cerebro, sino tambien de los receptores de estfmulos del entorno. Asi, aunque el cerebro del 
nino recien nacido contiene ya la totalidad de las neuronas, su peso es de unos 300 gramos 
(apenas el 25% del adulto), y por tanto su crecimiento se debe a un Incremento de tamano 
de los cuerpos neuronales y al aumento del numero de dendrltas y de axones, asi como a la 
prolongacion de estos siguiendo trayectorias precisas hasta conectar con la siguiente neurona. 
De este modo se van estabieciendo las interconexiones entre las distltas zonas y capas de la 
corteza cerebral del adulto, y, como afirma fischbach 1131, es precisamente la intrincada 
compiejidad de la red de interconexiones neuronales la que distingue a Homo sapiens de los 
demas animales. 

La plasticidad cerebral tambien la presentan otros primates, como se desprende de los 
experimentos de kandel y HAWKINS (201, quienes han comprobado que si a un macaco se le 
hace ejercitar los dedos indice y anular de una mano (haciendo girar un disco impuls^ndolo 
continuamente con esos dos dedos), al cabo de poco tiempo ha aumentado no s6lo la destreza 
manual del animal sino tambien el volumen de las correspondientes zonas motoras de la 
corteza cerebral. Pero esta propiedad es mucho mas acentuada en el hombre, hasta el punto 
de ser la base de la extraordinaria capacidad de aprendizaje caracteristica de la especie 
humana, asf como de la adquisicion de la increfble destreza de los pianistas, violinistas, 
mecanografos, malabaristas, prestidigitadores, etc., y de toda persona que consigue superarse 
dia a di'a mediante el continue entrenamiento. 

Esta enorme plasticidad del cerebro humano ha estado propiciada por algunos rasgos 
preadaptativos que surgieron con la aparicion de las dos singularidades basicas de los 
hominidos: el bipedismo y el rapido crecimiento del encefalo. Veamos. uno de los escollos mas 
importante con que tropezo la evolucion de los hominidos fue sin duda la incompatibilidad 
de estas dos singularidades, debida a que el bipedismo, al hacer mas angosto el canal del 



174 



oarto. limita ei crecimiento del enc6faio v del cr^neo que lo contiene. Cabe pensar, pues, que 
esta incompatibilidad condicion6 la evoiuci6n de los austraiopit6cidos, en el sentido de que 
la mavon'a de estos primeros hominidos hubieron de "renunciar" al desarroiio cerebral, v 
quizas esta fuera la causa de su extincibn. Ahora bien, los datos paieontoi6gicos indican que 
una de las especies, Australopithecus afarensis (volumen cerebral 450 c.c), "encontr6" ei modo 
de compatibiiizar el bipedismo con ei aumento de la masa encefaiica, v ello posibiiit6 la 
aparicion de Homo haOilis (volumen cerebral 650 c.c). Esta "soluci6n" evoiutlva pudo consistir 
en que la mutacion determinante de la duplicacion extra de las neuronas fuese acompaf^ada 
de otra que determinara un acortamiento de la vida intrauterina del feto, que nacen'a antes 
de que su craneo fuese demasiado grande. En los subsiguientes pasos hasta iiegar a h. sapiens 
cada incremento de la masa cerebral tuvo que ser compensado por la correspondiente 
disminucibn de la vida intrauterina, que ha quedado reducida a nueve meses en lugar de los 
quince que debieran ser atendiendo a la masa corporal v a la vida media. 

Esta reducci6n del periodo de gestacic3n fue fundamental no solo porque permitib el 
aumento del volumen encef^iico sino tambi^n porque dio lugar a la fetalizacidn, esto es, al 
nacimiento en estado fetal. Esta otra consecuencia tuvo gran importancia preadaptativa, 
porque ha sido el factor potenciador de la piasticidad cerebral en tanto en cuanto acorta el 
periodo en que el crecimiento de los axones est^ determinado gen^ticamente mediante 
sensores moiecuiares y adeianta ei comienzo de la fase en que las conexiones interneuraies 
especificas estan condicionada por la propia actividad neuronal. En otras paiabras, con el 
adelantamiento del parte, se desencadena mucho antes la maduraci6n cerebral progresiva 
impulsada por los estimulos del mundo exterior. 

Quizas podamos ya intentar explicar la prodigalidad de la evolucion del cerebro 
basandonos en los comentarios que acabamos de hacer. Para ello, postuiemos que ei 
desarroiio evoiutivo del encefaio de los hominidos ha progresado a un ritmo creciente debido 
a que ha estado sujeto a una espirai de reaiimentacion impulsada por la piasticidad cerebral, 
en dos niveies diferentes. 

El primero de estos niveies de reaiimentacion afecta a la segunda fase de la maduracion 
cerebral, en el sentido de que cuanto mayor sea la actividad neural tanto mayor sera la 
rapidez y la precision de las interconexiones sinapticas que se forman, lo que se traduce en 
un aumento de la complejidad estructurai, con el consiguiente incremento de la actividad 
neural, que, a su vez, estimula el estableclmiento de nuevas interconexiones, y asf 
sucesivamente. Es concebible, pues, que en algun momento el cerebro de i-iomo tiabiiis 
aicanzase un umbral critico de complejidad estructurai suficiente para la prevision de 
contingencias y, por ende, para la fabricacion del primer utensilio. Con esto se pone en 
marcha la evolucion cultural, que, a traves del segundo nivel de reaiimentacion postulado. 



175 



quedo para siempre estrechamente vincuiada al desarrollo evolutive del cerebro, en ef sentido 
de que la aparicion progresiva de las actividades mentales v los avarices culturales se vienen 
impulsando mutuamente a traves de una espirai ascendente, que no se ha interrumpido hasta 
la actualidad. 

Cabe pensar, por tanto, que la prodigalidad de la naturaleza con respecto a la mente 
humana consistio, todo lo m^s, en dar al hombre de Neanderthal un enc^falo de 1.400 gramos 
dotado, eso si, de una piasticidad potenclalmente ilimitada, que slrvi6 de motor de la espirai 
de retroalimentacion inherente a la evoluci6n cultural, de forma que aquella mente que en 
princlpio servia, como dice Delbruck, unicamente para construir v usar utensilios de piedra, 
establecer un mi'nimo de organizacion social para la caza v contar cuentos sobre cacerias 
alrededor de la hoguera, le permite ahora, s6lo doscientos mil anos despues, "llegar a las 
abstrusas lejanias de la teori'a numerica, la mecanica cuantica, la relatividad, las partfculas 
elementales v la genetica molecular". 

Pero, dado que la evolucion cultural no ha terminado, se puede afirmar que aquel encefalo 
de los neandertales, cuyo volumen no ha aumentado en los ultimos doscientos mil anos, 
seguira siendo el soporte de una mente cada vez mas capaz de ahondar en teorfas aun m^s 
abstrusas. Ello es concebible si se tienen en cuenta las dos formas de potenciacion de la 
capacidad mental: por acumulacion de conocimientos a traves de las generaciones (conexion 
en serie de los cerebros) v, lo que es mas importante, porque un grupo de intelectuales, 
actuando coordinadamente en equipo, esto es, conectando en paralelo sus cerebros, puede 
realizar labores que sobrepasan con mucho la eficacia de cada uno de eilos por separado. 

4.2. Lenguaje simbolico 

Hoy se acepta sin reservas la opinion de SEALS v HOIJER (31 de que "el lenguaje es 
probablemente la mas valiosa de las singularidades del hombre, ya que le permite comunicarse 
directamente con sus semejantes posibilitando no s6lo el quehacer operative y coordinado, 
sino tambien la confrontacion de ideas y experiencias, asi como la transmisi6n acumulativa de 
los conocimientos a traves de las generaciones, ya sea mediante la palabra hablada como por 
la escritura o la grabacion de la palabra por medios cada vez m^s sofisticados. Por 
consiguiente, tanto el avance de la evoluci6n cultural como el progreso de las civilizaciones, 
basados ambos en la convivencia y en la cooperaci6n, habrian side imposibles sin el lenguaje". 
Conviene aclarar, no obstante, que la comunicaci6n entre Indlviduos de una misma especie 
es un rasgo general de todos los animales, y en muchas especles gregarias o soclales esta 
comunicacion interindividual es una necesidad fundamental. A veces, como ocurre en algunos 
insectos sociaies como las abejas, el cbdigo de seflales es tan sofisticado y complejo, que no 
es f^cii establecer una separacibn neta con el lenguaje humane. Lo mismo ocurre con los 



176 



gestos Y sonidos de mucnas aves gregarias. 

Tambien el enigma referente ai ongen y evoiucion del lenguaje humano ha sido abordado 
por especialistas muy diversos (antropoiogos, et6iogos, neurofisi6logos, linguistas, soci6iogos, 
etc), y en consecuencia, existe una gran cantidad de informaci6n, que concierne 
principalmente a dos cuestiones: la comparacion entre el lenguaje humano y el de los animaies 
y la busqueda de respuestas a la interrogante "dcuando y como surgio el lenguaje simboiico?" 

En 10 que respecta a la prlmera de estas cuestiones, cabe resumir aqui algunos resultados 
de estudios etoiogicos, linguisticos y neurofisiologicos. Destaquemos en primer lugar los 
estudios del etoiogo austriaco Konrad LORENZ quien, gracias a sus extraordinarias dotes de 
observacibn, ha estabiecido una neta separacion entre el lenguaje de los animaies y el habia 
humana. Segun este autor [26,27], los animaies, particuiarmente las especies sociaies o 
gregarias, expresan sus;'sentimientos" mediante un cierto numero de movimientos y sonidos 
innatos; tambien tienen modos innatos de reaccionar ante estas sehaies siempre que las vean 
las oigan en un miembro de su especie. Por ejempio, las especies de aves altamente sociaies, 
como el grajo o el ganso, tienen un complejo codigo de estas senaies que son emitldas y 
comprendidas por todos los individuos sin ninguna experiencia previa. Este codigo de sefiaies 
puramente innato de una especie animal difiere fundamentalmente del lenguaje humano, 
cuyas paiabras tienen que ser aprendidas laboriosamente por el nino una por una. Ademas, 
los "lenguajes" animaies, al ser un caracter especifico fijado y trasmitido geneticamente - 
exactamente iguai que cuaiquier otro caracter fenotipico- son ubicuos para cada una de las 
especies, esto es, el lenguaje es el mismo para todas los individuos de una misma especie aun 
cuando pertenezcan a pobiaciones aisladas geograficamente. En cambio, en el hombre, 
aunque su capacidad linguistica esta condicionada geneticamente, los distintos lenguajes no 
son hereditarios, sino que, como parte integrante de la cultura, han de ser totalmente 
adquiridos por aprendizaje. Mas adeiante comentaremos la Importancia de esta dlferencia. 

Sobre los aspectos linguisticos y neurofisiologicos existe una abundante informacion, que 
resumimos aqui, apoyandonos principalmente en los capitulos que DELBRUCK (81, DOBZHANSKY 
(101, WILSON (431 y YOUNG 1441 dedican a estos aspectos, asi como en recientes publlcaclones 
de DAMASIO y DAMASIO [71, de CREENBERG y RUHLEN [161 y de RENFREW [361. 

El rasgo mas liamativo, aunque no el mas importante, del lenguaje humano es su 
diversidad, pues se estima que en la actualidad se hablan m^s de 5.000 idiomas inlntelgibles 
entre si, aunque derivados de una misma lengua original que ha ido diversific^ndose a la par 
que la evolucidn cultural. En todos ellos es posible expresar ideas, conceptos, emociones, 
sentlmientos y estados de animo, mediante la emision de fonemas que se combinan entre s\ 
para formar las paiabras (simbolos) que, para que tengan significado, se han de pronunciar en 
un determinado orden, de acuerdo con las reglas gramaticaies de cada lengua. El numero de 



177 



fonemas varfa entre diez v setenta, segun las distintas lenguas, aunque la comunicacion es 
posibie con menor numero de fonemas, como ocurre con el lenguaje silbado de los gomeros, 
en el que hay solo seis '"'. Anora bien, el habia no consiste unicamente en una emision de 
sonidos controiada por determinadas areas motoras de la corteza cerebral, sino que la indole 
simbolica de cualquier lenguaje humano entrana complejos procesos mentales, como son la 
transformacion del significado en sonido por parte de quien habia v transformacion del 
sonido en significado por parte de quien escucha; ademas, para que la comunicacion sea 
eficaz, es esenciai que estos procesos mentales sean perfectamente reversibies en ambos 
interlocucutores. 

Por otra parte, la plasticidad cerebral confiere al lenguaje humano la capacidad 
practicamente ilimitada de componer nuevas expresiones comprensibles, de modo que con 
un numero finito de palabras se puede expresar un numero infinito de ideas. Otro rasgo 
indicativo de la mediacion de actividades mentales especi'ficas en el lenguaje simbolico es su 
caracter representativo, que consiste en la posibilidad de referirse a objetos, hechos y 
situaciones no necesariamente presentes en el entorno inmediato, sino sea cual fuere su 
distancia en el espacio y en el tiempo; tampoco es necesario que sean reales, sino que pueden 
ser puramente imaginarias. 

Desde hace tiempo muchos neurocirujanos y neurof isiologos se han interesado por localizar 
en el cerebro humano la base organica de las actividades mentales implicadas en el lenguaje 
simbolico. Al principio basaban sus estudios en relacionar ciertos trastornos del lenguaje con 
lesiones cerebrales fortuitas y recientemente se investiga mediante el empleo de sofisticados 
metodos para provocar o detectar impulsos nerviosos en distintas zonas muy concretas de la 
corteza cerebral. De este modo se han identificado el area de Broca, en la que se coordinan 
todos los movimientos musculares (labios, lengua, cuerdas vocales, etc) implicados en la 
articulacion de las palabras, y el area de Wernicke, receptor primario de los estimulos 
auditivos. Ambas areas, que por regia general estan situadas en el hemisferio izquierdo, estan 
interconectadas por un grueso haz nervioso, denominado fasciculo arqueado. Ninguna de 
estas areas existen en la corteza cerebral de los demas primates, ni siguiera en los pongidos 
mas evolucionados. 

Tambien se ha profundizado en el estudio de los mecanismos de procesamiento del 
lenguaje y se ha demostrado la existencia de grupos de estructuras neurales que actuan 
influyendose reciprocamente. Asi, damasio y DAMASIO [71 distinguen tres de estos grupos 
estructuraies: uno de eilos es muy extenso y comprende muchas de estas estructuras situadas 
en ambos hemisferios y que sirven para representar los conceptos; otro, menos extenso y por 



(*) Acerca del origen y peculian'dades del lenguaje silDado de los gomeros el lector podr3 encontrar m^s fuentes de 

informaciOn en una reciente puDiicaciOn de NAVARRO MEDEROS 1311. 



178 



10 comun situado en el hemisferio izquierdo, que procesa la formaci6n de las paiabras v las 
frases, v el tercero es un estrato crucial de medlacion, en gran parte localizado tambi6n en el 
hemisferio izquierdo, v que sirve de intermediario entre los dos primeros, es decir, a partir 
de conceptos estimuia la emision paiabras, o bien hace que el cerebro evoque los conceptos 
correspondientes a las paiabras recibidas. 

Antes de considerar la cuestion del origen del lenguaje simb6llco conviene comentar 
brevemente dos singuiaridades de la especle humana indlcativas de que su capacldad 
ilngui'stica esta determlnada genetlcamente. Me refiero ai hecho de que cualquier nifto recl6n 
nacido normaimente constltuldo posee, sea cual fuere su raza o condlci6n social, dos rasgos 
innatos: propension a la emisidn de sonidos v capacidad de aprender a expresarse 
correctamente en uno o mds de los diversos idlomas actuales. Con respecto ai primero 
de estos rasgos STEBBINS [591 senaia que entre los bebes v las crias de p6ngidos existe una 
notable diferencia en cuanto a la emision de sonidos: los primeros est^n constantemente 
emitiendo baibuceos, hasta que logran articular paiabras reconoclbles, los segundos, en 
cambio, jamas baibucean, sino que permanecen completamente sllenciosos hasta que pueden 
imitar los gritos que emiten los adultos. Por otra parte, es cierto que los macacos, babulnos 
V chimpances tienen un rico repertorio de gritos v una tendencia genetica a emitirlos con el 
fin de comunicar estados emocionales, pero este repertorio es Insignificante comparado con 
el del hombre, pues, como veremos, la adopclon de la postura erguida permitio a los 
hominidos enriquecer el repertorio de sonidos hasta^el punto de que el hombre actual puede 
emitir los fonemas necesarios para comunicarse en todos los idiomas. Es mas, como dice 
WILSON 143], incluso sin paiabras, la comunlcacion humana sen'a la mas rica conocida, pues el 
numero de las senaies no vocales, incluidas las expresiones faciales, posturas corporales v 
movimientos, y toques, posiblemente supere el centenar. En este context© cabe citar que los 
sordomudos pueden comunicarse mediante signos vislo-motores (cinemas) con la misma 
eficacia del lenguaje habiado. 

Aun mayor significado evolutive tiene el segundo de los rasgos enunciados, la capacidad 
potencial innata de aprender cualquier idioma, puesto que indica que el cerebro del recien 
nacido esta dotado de la plasticidad suficiente para convertirse en el soporte estructurai de 
todas las actividades motoras y mentales especificas del idioma en cuestion. Este rasgo 
distintivo de los humanos sugiere dos hechos evolutivamente importantes: en primer lugar 
concuerda con la idea generalmente admitida de que el lenguaje simbolico, como la vida, 
surgio una sola vez, y en segundo lugar, al tratarse de un rasgo determinado geneticamente, 
piantea la cuestion de como y cuando se establecieron estos genes en las poblaciones 
humanas o prehumanas, cuya contestacion sen'a de gran utilldad para la elucidacion del origen 
del lenguaje simbolico. 



179 



5. 2.3. ^Cuando y como surgib el lenguaje simbolico? 

Aigunos autores, como WILSON (431, opinan que el desarrollo del lenguaje simbblico, 
representa un saito cuantico en la evoluci6n, comparable al ensamble de la c6lula eucarl6tica. 
Como va nemos dicno, tambien se acostumbra a atribuir el origen de la mente a otro salto 
cuantico en la evoiucion de los nominidos; suele decirse, asimlsmo, que la mente es una 
propiedad emergente. En este contexto debo confesar que desconozco si las expreslones 
"salto cuantico" o "propiedad emergente" tienen algun significado filosof ico o metaffsico, pues 
a mi, como bioiogo, me sugieren la idea de un "destello" inesperado v, portanto, me parecen 
conceptos vaci'os, a los que se le podria dar contenido si se explicase c6mo v cu^ndo se 
produjo tal destello, v elio es lo que pretendo hacer aquf aun a sabiendas de que mis 
razonamientos pueden resultar demasiado simplistas. 

Comencemos con pi "como", que se presta a m^s variadas suposiciones. Es posible que la 
comunicacion entre los primitives hommidos fuese una combinaci6n de gestos significativos 
V de exclamaciones vocales expresivas. La voz pudo haber side m^s importante en las partidas 
de caza, mientras que los gestos manuales y faciales se usarian para la enseftanza v el 
aprendizaje en los campamentos. Esta suposici6n implica que el lenguaje evolucion6 durante 
centenares de milenios, principalmente cuando H. erectus era el hommido dominante, aunque 
es muv probable que el "destello" del lenguaje se produjera en un Individuo de H. habilis, que, 
seguramente formando parte de un grupo que vagaba per la sabana, haciendo uso de su rico 
repertorio de gestos v vocalizaciones, articulo unojo m^s f enemas (tal vez para hacer notar 
alguna circunstancia, como la presencia de un depredador o de algun allmento), v esta palabra 
pudo ser correctamente interpretada por otro individuo, slendo esta la primera vez que un 
fonema o conjunto de fonemas provocan la "misma" representacl6n mental tanto en el que 
"habla" como en el que "escucha". Y si este ultimo fue tambien capaz de memorizar dicha 
palabra y de repetiria ante la misma circunstancia, podemos decir que surgi6 el primer 
simbolo, y ademas suponer que, dada su indudable ventaja adaptativa, serfa seguido de otros 
que sirvieron para denominar los demas elementos del entorno, con lo que se inlcia un largo 
proceso de aprendizaje que ya no se interrumpe hasta el momento actual, siguiendo una 
trayectoria paralela a la evoiucion cultural, y que, como 6sta, se produce a un ritmo creciente 
concomitante con el desarrollo de la mente, sujeto a un feed-back positive con los avances 
sociales, religiosos, poiiticos, etc. 

Pero, aceptando que el lenguaje simbolico surgio asf, dCuando surgio? Esta interrogante ha 
sido abordada desde muchos angulos y, en consecuencia, se han propuesto hipotesis muy 
diversas que, quizas haciendo una excesiva simplificacion, podn'amos agrupar atendiendo a 
los criterios en que se basan: lingufsticos, culturales y paleontologicos. 

DELBRUCK 181, apoyandose en criterios lingufsticos, situa el origen del lenguaje simbolico 



180 



antes de la separacion de los indios americanos de sus parientes asi^ticos. Esto ha sido 
corroborado por CREENBERC v RUHLEN (16), quienes demuestran, adem^s, que los pobladores 
del Nuevo Mundo liegaron desde Asia en tres oleadas migratorias, que dieron lugar, 
respectivamente, a las tres famiiias lingui'sticas actuaies: annerindia, na-dene v eskimo-aleutiana. 
Por otra parte, cada vez son mas los autores que, como STEBBINS [391 v DELBRUCK 181. 
basandose en criterios cuituraies remontan el origen del lenguaje hasta Homo habilis, 
relacionandolo con la fabricacion de herramientas, armas arrojadizas v con la pianificaci6n de 
las partidas de caza. 

Quizas el criterio mas objetivo para datar el origen del lenguaje humano es el que se apoya 
en la evoiucidn organica de los primates, especialmente en lo que se refiere a la aparicion y 
subsigulente perfeccionamiento de organos relacionados con la base organica del lenguaje. 
Como ya hemos senalado, en la corteza cerebral humana existen una serie de centros (^reas 
de Broca y de Wernicke, fascicule arqueado) que no se encuentran en los demas primates 
vivientes. La Investigacion en este sentido sen'a muy esclarecedora si fuese posibie hacer un 
estudio comparativo de los cerebros de Australopithecus, Homo habilis y H. erectus. y, dada 
la imposibilidad de una comparacion directa, en recientes estudios se estan haciendo 
reconstrucciones de craneos fosiles, principalmente de austraiopit^cidos, con la idea de 
relacionar el relieve de sus superficies internas con posibles circunvoluciones; pero aun no se 
nan obtenido resultados significativos, y en todo caso habn'a que ser muy cautelosos en su 
interpretacion. 

Tambien se ha abordado este estudio investigando en los restos fbsiles de los Homfnidos 
rasgos anatomicos que pudieran estar relacionados con la modulaclon de las vocalizaciones, 
especialmente con la configuracion de la laringe y con la movilidad de la lengua. 
Comentaremos dos tentativas en este sentido: 

Segun MARLER (tomado de WILSON [431), la competencia vocal de los humanos se hizo 
posibie gracias a los cambios anatomicos que se produjeron como consecuencia de la postura 
erguida y que afectan a la cavidad bucal y al tracto respiratorio superior. En efecto, con el 
rostro dirigido por completo hacia delante, la cavidad bucal forma un anguio de unos 90 
grados con el espacio fan'ngeo superior. Esta configuracion permite retrasar la base lingual 
hasta formar parte de la pared anterior del tracto fan'ngeo superior. Asimismo, se han 
aiargado considerablemente el espacio fan'ngeo y la epiglotis. Estos dos cambios principaies 
son los responsables de la versatilidad en la producci6n de sonidos. Cabe suponer, pues, que 
esta competencia vocal existi'a ya en los australopitecidos. 

La otra tentativa, impulsada por KOENICSWALD (22), se basa en un estudio comparado de 
la anatomia de la mandi'bula, cuyos resultados son bastante sugestlvos. En los monos, el lado 
interno de la sutura intermaxilar, esto es, la parte que queda detr^s del mentbn, aparece 



181 



totaimente lisa v muestra solo orificios vascuiares. En el hombre, en cambio, encontramos en 
este lugar una pequena osificacion conocida con el nombre de spina mentalis v en la que se 
insertan los muscuios nioideos y genioglosos, que son indispensables para el movlmiento de 
la lengua. Se admite que la presencia de estas osificaclones es una de las pruebas anat6mlcas 
mas seguras en favor de un lenguaje articulado. Segun Koenigswald, esta espina se aprecia 
ciaramente tambien en el Hombre de Pekin, en el Hombre de Heidelberg v en todas las formas 
humanas primitivas v, por tanto, opina que todos los hominldos conocidos hasta hoy fueron 
ai menos nabiadores en potencia. Cabe suponer, pues, que aunque la riqueza de vocalizaclones 
se puede reiacionar con la adopcion de la postura erguida, hace unos cuatro millones de ahos, 
el origen del lenguaje f ue muy posterior, coincidiendo con el empleo del primer simbolo, hace 
unos dos millones de alios, pues es logico pensar que la simbolizaci6n (que implica abstracci6n 
y representaciones mentales) no fue posible hasta que el cerebro alcanz6 un determlnado 
voiumen, coincidiendo con la aparicidn de H. habilis. Ello nos Neva a reiacionar estrechamente 
el comienzo de la evoiucion cultural con la aparici6n del lenguaje simb6lico, hasta el punto de 
que esta singularidad humana ha quedado individuamente vinculada a la espiral de progresiva 
potenciacion reciproca entre el desarrollo de la mente y el avance cultural. Tan es asf, que, 
como queda dicho, el lenguaje se ha convertido en la palanca m^s potente de la 
autodomesticacion de la Humanidad, ya que es el unico medio de comunicar ideas tanto 
sociales como filosoficas, politicas y religiosas. Por consigulente, aquellos grupos que 
dispongan de medios eficaces para difundir sus propias ideas, terminar^n por inculcarlas en 
el resto de la Humanidad. Esperemos que tales ideas no sean de agresion y dominio, sino de 
solidaridad humanitaria. 

4.3. La agresividad intraespeci'fica 

Hemos visto que el desarrollo de la mente y del lenguaje simbolico ha conferido a H. 
sapiens una enorme ventaja selectiva que, ai impulsar su evoiucion cultural, lo ha convertido 
en la especie dominante de la biosfera. En cambio, otra de las singulahdades del hombre, su 
peculiar agresividad intraespeci'fica, se nos presenta como un rasgo contraproducente que, 
potenciado por la propia evoiucion cultural, lejos de ser ventajoso para la especie, puede 
conducir a su extincion. Por tanto, en el caso de la agresividad humana, hemos de considerar, 
ademas de su origen, las posibles causas su incongruencia evolutiva. 

NO trataremos aqui la agresividad interespecifica humana, solo recordaremos que el 
hombre se ha convertido en el gran depredador de la biosfera, debido a que su evoiucion 
cultural le ha llevado a sofistlcar su agresividad interespeci'fica valiendose de armas morti'feras 
que le permiten practicar una depredacion masiva, hasta el punto de que ha causado la 
extincion de muchas especies animales. Como veremos a continuacion, tambien en el caso de 



182 



la agresividad intraespeci'fica, el hombre soDrepasa en vioiencia y crueidad a todas las dem^s 
especies de la blosfera. 

La agresion intraespeci'fica es un fen6meno generaiizado en el mundo animal, consustancial 
con la seiecclon natural en sus dos aspectos: lucha por ei aiimento v lucha entre macnos por 
la prioridad de apareamiento. El primer aspecto se sueie dar en especies reiativamente 
sedentarias que tienen un sentido de la territoriaiidad. Los macnos acotan "su" territorio en 
el que buscan el aiimento tanto eiios como todos los miembros de su grupo. En este caso la 
agresividad sueie consistir en una actitud nostii frente a otros macnos intrusos; esta actltud 
puede conducir a enfrentamientos v a lucnas que nunca son cruentas, pues acaban cuando 
uno de los contendientes huye o nace gestos de sumisi6n. 

El segundo aspecto de la agresividad intraespeci'fica, que va fue descrito por Darwin, 
consiste en las lucnas. entre los macnos de aigunas especies para dirimir la prioridad de 
apareamiento sexual. Esta forma de agresividad es propia de especies gregarias n6madas v no 
de las que defienden su territorio. Favorece la supervivencia de la especie porque guarda 
correiaci6n con el cuidado paterno de las crias, tanto en su aiimentaci6n como en la defensa 
frente a otras famiiias o cianes, v es posibie que sea el origen evoiucionario de la rivaiidad 
entre cianes de una misma especie. Este tipo de agresividad existe en los primates gregarios. 
como babulnos, goriias v chimpanc6s, y es muy probable que la tuvieran tambi^n los 
prehominidos como los austraiopit^cidos. En todas estas especies hay un control de la 
nostliidad intraespecifica de forma que la agresidn ounca llega a ser cruenta, porque, como 
nemos dicno, uno de los contendientes huye o hace gestos de sumisi6n que apaclguan ai 
vencedor. 

Cabe preguntarse, pues, c6mo y cuando surgi6 la agresividad intraespecifica cruenta que 
caracteriza a Homo sapiens y que no se limita a la actitud hostil de defensa que presentan la 
mayoria de los primates, sino que entrana acometividad y vioiencia. Yo hari'a coincidir el 
comienzo de la agresividad humana con el de la evoiucion cultural, hace aproximadamente 
unos dos millones de afios, cuando Homo habilis fabrico sus primeros utensilios, en principio 
"con vistas" (ya habia premeditacion) a la obtencion y preparacion del aiimento, pero que 
luego se fueron convirtiendo en armas para la agresion interespecffica (caza de animates cada 
vez mayores). A medida que aumentaba la eficacia de tales armas, y por tanto se disponi'a de 
mayor cantidad de aiimento, se va produciendo un incremento en la densldad de pobiaci6n. 
con 10 que se fue acentuando la vioiencia de la agresividad intraespecifica. Tal vez 6sta haya 
sido la causa de la expansion de Homo erectus por todo el Viejo Continente siguiendo una 
conducta gregaria nomada. Pero llega una epoca en que el hombre tiende al sedentarismo, 
se produce la ocupacion de las cavernas y se establecen campamentos, lo que conduce a una 
organizacion social con las consiguientes normas de convivencia y distribuci6n de las tareas 



183 



de la comunidad. Con eiio nace en el nombre, hasta entonces nomada, el sentido de 
territoriaiidad y, sobre todo, el sentido de identidad de cada individuo como integrante de 
"su" comunidad. No es extraiio, pues, que surjan fricciones y conflictos entre pobiaciones o 
tribus colindantes, que al principio consistin'an s6lo en una actitud hostil puramente defensiva, 
pero que luego fue dando paso (tal vez coincidiendo con pen'odos de escasez) a una agresion 
premeditada en forma de luchas fronterizas, con el saqueo de los poblados y con la muerte 
de los vencidos, que a veces eran objeto de canibalismo, mas que para satisfacer el hambre, 
como parte de ritos simbolicos, como sucedio con los neandertales (STEBBINS [391). Lo cierto 
es que a medida que progresa la evolucion cultural, impuisada por el creciente desarrollo de 
las actividades mentales y faciiitada por el enriquecimiento del lenguaje simboiico, la 
acometividad intertribal inicial se ha ido "perfecionando" hasta convertirse en la agresivldad 
intraespecifica actual,, que cuando es premeditada, planificada y considerada "justa y 
necesaria" recibe el nombre de guerra, y que ha conducido a la invencion de armas mortiferas 
cada vez mas sofisticadas, estableciendose lo que se ha denominado la camera armamentfstica 
en una especie de espiral ascendents y sin fin, sobre todo en el caso de que dos estados o 
comunidades tengan aspiraciones coincidentes de hegemonia y dominio. En tales 
circunstancias se da prioridad a la industria belica, en menoscabo de todas las demas 
actividades. 

dComo ha liegado el hombre a este grado de violencia grupal y a la guerra organizada, a 
pesar de la evidente amenaza de extincion que supone para la propia especie? 

A mi juicio, una de las respuestas mas logicas se debe a THORPE [411 quien, despues de 
reconocerse incapaz de encontrar una respuesta plausible, descarta como causas de la 
agresividad intraespecifica la superpoblacion, la falta de espacio, la escasez de alimento, 
basandose en ejemplos historicos en los que no existe correlacion alguna causa-efecto. 
Tampoco la atribuye a los habitos cazadores, pues los esquimales, siendo cazadores son muy 
pacificos. Este autor hace una distincion entre la violencia individual y la violencia organizada 
de la guerra moderna, dice que "las gentes que hacen la guerra no suelen ser violentas, ni 
tampoco proceden de grupos violentos (p.e. Corea, Vietnam y el Medio Oriente) pero optan 
por someterse a las privaciones, terrores y horrores que la guerra entraha, triste y 
obligadamente porque han sido persuadidos de que si no lo hacen los males seran peores. De 
ahi que los persuasores, los Fuhrers, los lideres y los demagogos influyan no solo sobre la gente 
liana sino, a veces, tambien sobre los intelectuales, convenciendoles de que existe cierto tipo 
de gloria en la guerra. Puede ser que estos lideres si sean personalmente agresrvos. Pero 
dcomo pueden persuadir a personas no violentas, no agresivas, pacificas, de que la guerra es 
algo glorioso? Lo maio de la violencia de grupo y la guerra en las sociedades humanas es que 
no hay ninguna restriccidn inherente y efectiva". 



184 



Ante el razonamiento de Thorpe, la interrogante que queda en el aire es iPor que la 
vioiencia intraespeci'fica del nombre no responde a los gestos de sumision de los vencidos? 
Se nan propuesto varias interpretaciones. STEBBiNS (39), por ejempio, distingue entre vioiencia 
individual v guerra, atribuyendo la primera (propia de francotiradores, destripadores, 
estranguiadores, etc.) a psicopatias o a lesiones cerebraies, pues en muchos cases se ha 
demostrado que estos agresores vioientos padecen tumores cerebraies; en cambio, en el case 
de la guerra, especiaimente cuando se empiean armas de largo alcance (artilleria, bombardeos, 
etc.), el agresor no responde a los gestos de sumision porque no ve el rostro de la victima. 
Pero, esta expiicacidn no es apiicable a los combates cuerpo a cuerpo ni tampoco a las luchas 
a muerte entre giadiadores. 

Eh mi opinion, la respuesta mas acertada es la de LORENZ (26), quien basandose en sus 
extensos v minuciosqs estudios sobre el comportamiento agresivo de diversas aves y 
mami'feros, tanto en su habitat natural como en cautividad, y tras hacer una comparaci6n 
entre nerbi'voros v fieras y entre paiomas y rapaces, encuentra una explicaci6n plausible tanto 
por su logica como por su senciilez. Su tesis es la siguiente: los animales herbivoros, ai no 
poseer organos especiaiizados para la depredacion, sostienen luchas que no son lesivas y que 
acaban con la huida del perdedor, pero si este no puede huir (por estar en cautividad), 
entonces el vencedor actua sin ningun freno, a picotazos o mordiscos, hasta acabar con la vida 
del vencido; en cambio, los mami'feros carniceros y las aves rapaces, que estan dotados de 
"armas" mortiferas para su actividad depredadora (agresividad interespecifica) presentan una 
agresividad intraespeci'fica que por lo general es totalmente incruenta, aun cuando los 
contendientes esten en cautividad y, por tanto, el vencido no pueda huir, pues en este caso 
el perdedor hace un gesto de sumision que bloquea automaticamente la posible vioiencia del 
vencedor; por ejempio, en una lucha entre perros o entre lobos la actitud de sumision consiste 
en que el vencido presenta su garganta indefensa al vencedor; pero este, que momentos 
antes le habri'a hincado sus muelas carniceras, es ahora, ante este gesto de sumision, incapaz 
de matar a su adversario. Como senala DELCADO [9], esta inhibicion de la crueidad esta 
gobernada por el sistema iimbico, que alcanza un extraordinario desarrollo tanto en aves 
como en mami'feros y que al estar, por otra parte, muy ligado, al cuidado de la prole, 
desencadena mecanismos inhibidores de la agresion no solo ante los gestos de sumision, sino 
tambien los rasgos infantiles y juveniles. 

Esta conducta es perfectamente congruente, pues si estas inhibiciones no operasen, las 
luchas intraespecificas acaban'an siempre con la muerte de uno de los contendientes, con el 
consiguiente riesgo para la pervivencia de la especie. Este comportamiento es el resultado de 
un largo proceso evolutive perfectamente compensado, de forma que a la par que las 
especies depredadoras van desarroliando organos para su agresion interespecifica, su 



185 



conducta se va haciendo dependiente de una serie de inhibiciones innatas e instintivas que 
evitan que un animal use indiscriminadamente sus armas contra individuos de su propia 
especie en las luchas que sostienen defendiendo un territorio o dirimiendo la posesi6n de las 
hembras. En estas lucnas incruentas no es tan sorprendente la inhlblci6n del vencedor (que 
es incapaz de morder la garganta del vencido), como la confianza del vencido en la eficacia 
desu gesto de sumision. 

Paradojicamente, Homo sapiens, a pesar de que dispone de armas incomparablemente m^s 
mortiferas que las de las fieras, y que ademas es consciente de las consecuencias de una 
agresividad intraespecifica cruenta, rara vez atiende a la solicitud de misericordia del vencido. 
Su agresividad Intraespecff ica no esta sujeta a la inhibicion por el gesto sumiso y suplicante del 
vencido. Lejos de ello, se na dedicado a la fabricaci6n de armas cada vez m^s eficaces 
destinadas no solo a Ja depredacion sino tambien a la aniquilacion de sus congeneres, 
convirtiendose asi en la unica especie potencialmente capaz de ocasionar su propia extinci6n. 

dA que se debe esta singularidad de la especie humana? Segun LORENZ [261, es consecuencia 
de un desajuste entre la evolucion organica y la evolucibn cultural, que el razona 
magistralmente diciendo que "solo existe un unico ser que posee armas que no han crecido 
en su cuerpo, y de cuyo funcionamiento los instintos no saben nada y que, por tanto, no est^n 
sujetas a la adecuada inhibicion. Este ser es el hombre, cuyas armas son cada vez m^s 
monstruosas, hasta el punto de que en unas pocas decadas ha preparado un arsenal, capaz de 
destruir el planeta". E insiste: "nos diferenciamos da los animales en que no hemos recibido 
nuestras armas de la naturaleza sino que las construimos nosotros mismos por nuestra libre 
voluntad. Si estas armas nos hubiesen salido en nuestro cuerpo como resultado de un proceso 
evolutivo, los correspondientes impulsos e inhibiciones necesitarfan para su desarrollo un 
tiempo que los geoiogos y los paleontologos estan acostubrados a manejar. pero no los 
historiadores." 

Ante este alarmante desequilibrio entre la evolucion organica y la cultural, esperemos que 
la mente responda acertadamente y que valiendose del lenguaje dirija la evolucion cultural 
hacia la instauracion en la especie humana de los mecanismos de Inhibicion de su agresion, 
que no le han sido dados por la Naturaleza, pero que son Imprescindibles para evitar su 
autodestruccion. 



186 



ACRADECIMIENTOS 

En primer lugar. deseo expresar aqui mi profunda gratitud a la Academia Canaria de 
Ciencias v en especial a su digno Presidente, el Prof. Ndcere Hayek Calil, v a su vicesecretario, 
el Prof. Angel Gutierrez Navarro, quienes nan intervenido de forma muy importante en dos 
decisiones de la Academia que me iienan de satisfacci6n y de orgullo: la invltacibn a dar la 
Conferencia inaugural del curso 1992/93 y el nompramiento de Academico Correspondiente. 

Asimismo deseo nacer constar mi sincere agradecimiento a los siguientes compaf^eros de 
la Facuitad de Bioiogia de Seviiia, que, desde sus respectivas especiaiidades me han prestado 
una ayuda muy vaiiosa y absoiutamente imprescindibie dado el caracter multidisciplinar del 
tema tratado: a Josep Casadesus Pursals y Antonio Marin Rodriguez, del Departamento de 
Cenetica, por sus acertadas criticas y orientaciones en aspectos gen^ticos y antropoi6gicos, 
respectivamente; a Rosario Pasaro Dionisio, del Departamento de Bioiogia y Fisiologfa Animal, 
por sus consejos sobre fuentes bibliograficas y sobre terminologfa relacionadas con 
Neurofisiologfa; a Jose M' Delgado Garcia, del mismo departamento, por sus orientaciones 
sobre la estructura y funcion del sistema limbico; a Francisco Gil Martinez, del Departamento 
de Fisiologfa vegetal, y a su hijo, Francisco Gil iriarte, estudiante de la Facuitad de 
informatica, por la inestimable colaboracion que ambos me han prestado en el procesado de 
este texto y en general en el allanamiento de los escollos informaticos con los que tropiezo 
con gran frecuencia, a Concepcion Fedriani iriso y Javier Ollero Marquez, de mi mismo 
Departamento de Microbiologia, por su critica constructiva y por haberme facilitado libros de 
sus respectivas bibiiotecas privadas; al personal de la Biblioteca de la Facuitad, especiaimente 
a Mari'a Roldan Muhoz y Rafael Solfs Avila, por la paciencia y amabilidad con que me han 
dispensado su eficaz colaboracion en la utilizacion de los fondos de la biblioteca. 

y por ultimo, pero no por ello es menor mi gratitud, a mi hija, M^ del Carmen Perez 
Hurtado de Mendoza, estudiante de la Facuitad de Bellas Artes, por su colaboracion en la 
preparacion de las ilustraciones. 



187 



BIBLIOCRAFIA 

1.- BAER, A.s, HAZEN, W.E., JAMESON, D.L. V SLOAN, w.c. (1976), Conceptos basicos de biologfa. 

Editorial Alhambra, Madrid. 
2.- BAR-YOSEF, 0. V WANDERMEERSCH, B. (1993). El hombre modemo de oriente medio. 

investigacion v Clencia, 201: 66 -73; 
3.- BEALS, R.L V HOIJER, H. (1974), introduccion a la antropologia. Editorial Aguilar, Madrid. 
4.- BERCH, S. van den v HESSER, J.E. (1993). Asi se form6 la vfa Lactea. investigacion v Ciencia, 

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5.- BOOTH, w. (1989). Monitoring tne fate of tne forests from Space. Science, 243: 1428 - 1429. 
6.- CRICK, F. V KOCH, c. (1992). El probiema de la consciencia. investigacidn v Ciencia, 194: 114 - 

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7.- DAMASIO, A.R. y DAMASIO, H. (1 992) El cerebro V el lenguaje. investigacion v Ciencia, 1 94: 58 - 

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8.- delbrGck, m. (1989), Mente y materia. Ensayo de epistemologia evolutiva. Allanza Editorial, 

Madrid. 
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10.- DOBZHANSKY, T. (1969), Evolucion tiumana. Ediciones de la universidad de cnile. 
11.- ECCLES, J. (1993). El misterio de ser humano. La Nweva Revista, 28: 43 - 65. 
12.- ERICKSON, J. (1991), La extinclon de las especles. Evolucion, causas y efectos. McGraw-Hill, 

Madrid. 
13.- FISCHBACH, G. D. (1992). Mente V Cerebro. investigacion y Ciencia, 194: 6 - 15. 
14.- FREEDMAN, w.L (1993). veiocidad de expansion y tamafio del Universo. investigacion y 

Ciencia, 196: 12 - 19. 
15.- GOULD, S. J. (1983), El pulgar del panda. Editorial Blume, Barcelona. 
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22.- KOENICSWALD, G.H.R. von (1984), Historia del hombre. Alianza Editorial, Madrid. 



188 



25.- LEViNTON, J.s. (1993). La edad de oro de la evoiucion animal, investigacion y Ciencia, 196: 

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24.- LEWIN, R. (1986). A mass Extinction without asteroids. Science, 234: 14-15. 

25.- LEWIN, R. (1986). Damage to tropical forests, or Why were there so many kinds of animals? 

Science, 234: 149- 150. 
26.- LORENZ, K. Z. (1976), King Solomon's Ring. Harper & Row, Publishers, Londres. 
27.- LORENZ, K. z. (1989), Estoy aQu[....cD6nae estas tu? Plaza y Janes Editores, S.A., Barcelona 
28.- MACLEAN, P.D. (1987), Triune Brain. En Encyclopedia of Neuroscience, vol. ii, pag. 1235 - 

1237. Ed. C. Adeiman. Birkhauser, Boston. 
29.- MARCULIS, L. y SCHWARTZ, K.V. (1982), Five Kingdoms: An illustrated Guide to the Phyla of 

Life on Earth. w.H. Freeman, San Francisco. 
30.- MONOD, J. (1971), El azar y la necesidad. Barral Editores, Barcelona. 
31.- NAVARRO MEDEROS, J.F. (1992), LOS Comeros. Una prehistoria insular. I. Estudios 

prehispanicos. Serie editada por la Direccion General de Patrimonio Historico. Cobierno 

de Canarias. 
32.- ORGEL, L.E. (1985), LOS orfgenes de la vida. Alianza Editorial, Madrid. 
33.- ORO, J. (1984). La evolucion qui'mica y el origen de la vida a los cien afios de la muerte de 

Darwin. En Darwin a Barcelona, pag. 83 -137. Editado por la unlversldad de Barcelona. 
34.- PiLBEAM, D. (1984). Origen de hominoideos y hominidos. ivestigacion y Ciencia, 92: 48 - 58. 
35.- PINES, M. (1985), Los manipuladores del cerebro. N\3nza editorial, Madrid. 
36.- RENFREW, C. (1994). Diversidad lingui'stica del mundo. investigacion y Ciencia, 210: 14 - 20. 
37.- REPETTO, R. (1990). Deforestaclon en los tropicos. investigacion y Ciencia, 165: 10 - 17. 
38.- SHATZ, C. J. (1992). Desarroiio cerebral, investigacion y Ciencia, 194: 16 - 24. 
39.- STEBBINS, G. L. (1982), Darwin to DNA. Molecules to Humanity. W.H. Freeman, San Francisco. 
40.- TEMPLADO, J. (1974), Historia de las teorias evolucionistas. Editorial Aihambra, Madrid. 
41.- THORPE, w. H. (1980), Naturaleza animal y naturaleza humana. Alianza Editorial, Madrid. 
42.- WILSON, E. (1980), SocioPiologfa. La nueva sfntesis. Editorial Omega, S.A., Barcelona. 
43.- WILSON, E. (1989). Threats to Biodiversity. Scientific American, 261: 108 - 116. 
44.- YOUNG, J. z. (1976), Antropologia fisica. introduccion al estudio del hombre. vicens, 
Barcelona. 



189 



VI DA ACADEMICA 



Las actividades de la Academia Canaria de Ciencias comenzaron 
con la ceremonia de apertura del curso academico que tuvo lugar el 
dia 4 de Febrero de 1994 en el Sal6n de Actos de la Real Sociedad 
Econ6mica de Amigos del Pals de Tenerife, amablcmente cedido por 
su Director al que, una vez mSs, dejamos constancia de nuestro a- 
gradecimiento por su colaboracion . 

Presidi6 el acto el Excmo. Sr. Presidente Dr. D. Nacere Hayek, 
acompanado de diversas autoridades universitarias , Directores de 
Colegios Prof esionales y Presidentes de otras Corporac iones . Tras 
la lectura por el Ilmo. Sr. Secretario Dr. D. Jose Breton Funes de 
un avance de la Memoria correspondiente al ano 1993, el Excmo. Sr. 
D. Amable Linin Martinez, CatedrStico de la Universidad Politecni- 
ca de Madrid y Premio Principe de Asturias de Invest igacion , pro- 
nuncio la conferencia inaugural titulada " Modelizacion y analisis 
de los procesos de combusti6n ", la cual fue seguida de un intenso 
e interesante coloquio. 

Aparte de la leccion resenada, los Ilmos. Sres. D. Agustin A- 
revalo Medina, Miembro Numerario de esta Academia, y D. Luis Angel 
Cordero Rego, Catedratico de la Universidad de Santiago de Compos- 
tela y Miembro de la Academia Galega de Ciencias, impartieron sen- 
das conferencias tituladas " La sintesis del diamante, desarrollo 
historico desde el punto de vista de la Quimica -Fi sica " y " A'lgu- 
nos aspectos de la geometria de foliaciones " en los dias 30 de 
Junio y 10 de Octubre de 1994, respectivamente . 

La Academia tambien intervino durante el periodo que se comen- 



193 



ta, en un Seminario sobre " Ecosistemas marinoes tropicales 
y subtropicales . Conservacion y recursos ", organizado por 
el Departamento de Biologia Vegetal ( Botanica ) de la Facul- 
tad de Biologia de la Universidad de La Laguna, constituido 
por siete conferencias que fueron dictadas por profesores de 
las Universidades de La Habana, La Laguna, Madrid y Mexico. 

En este mismo concepto, la Academia colaboro en un Curso 
sobre " Aplicaciones industriales de los microorganismos ", 
organizado por el Departamento de Microbiologia y Biologia 
Celular de la Universidad de La Laguna, cuya conferencia i- 
naugural fue pronunciada por el Profesor Dr. D. Oleg Milstein 
de la Universidad de Gottingen ( Alemania Federal J. Intervi- 
nieron tambien en el referido curso otros Profesores de la U- 
niversidad de La Laguna. 

Asimismo, la Academia participo en la organizacion de un 
Curso de especial izacion sobre " Perspectivas en el estudio de 
helechos ", cuyo desarrollo tendra lugar en los primeros meses 
del ano proximo y que estara a cargo de profesores de Univer- 
sidad de distintos paises, de varias Universidades espanolas 
y de la Universidad de La Laguna. 

La Junta de Gobierno de la Academia se reunio dos veces 
en este ano; entre otros acuerdos, se tomo la decision de pro- 
poner ( 15 de Diciembre de 1994 ) a la General, el nombramiento 
de Academicos Correspondientes , en atencion a los relevantes 
meritos que en ellos concurren y previo los tramites estatuta- 
rios pertinentes, a los Ilmos. Sres. Dres. D. Amable Linan Mar- 
tinez y D. Luis Angel Cordero Rego. 



194 



La Junta General Ordinaria se reunio una sola vez en este 
ano, conforme a lo preceptuado. De lo alli t rat ado conv i cne re- 
senar la constante preocupac ion , pese a las gestiones que se si- 
guen realizando, por la falta de un lugar propio digno como sede 
de la Academia. Asimismo, se pusieron de manifiesto otras gestio- 
nes realizadas ( via el Instituto de Espana en el Ministerio de 
Justicia ) para que nos sea facilitada alguna persona que coadyu- 
ve a las labores burocr^ticas de la Academia y que hasta el momen- 
to no han dado el resultado apetecido. 

Ha aparecido el volumen V de la Revista de la Academia Cana- 
ria de Ciencias, que sigue manteniendo su alta calidad. Consta de 
tres fasciculos correspondientes a las disciplinas de Matematicas, 
Biologia y un tercero a las de Fisica y Quimica. Ya se haya par- 
cialmente repartido. 

El Premio de la Academia correspondiente al ano 1993 [ Matema 
ticas ) fue concedido, por decision unanime del Jurado nombrado al 
efecto, al Profesor Dr. D. Luis Angel Cordero Rego de la Universi- 
dad de Santiago de Compostela, que ya hemos citado con anteriori- 
dad. Fue asimismo oportunamente convocado el Premio correspondien- 
te al ano 1994, relative a la disciplina de Biologia. 



195 



NORMAS PARA LA REDACCION Y ENVIO DE ORIGINALES 



1. GENERALES 

1.1. La Revi^a de la Academia Canaria de Ciencias publica artfculos de 
investigaci6n que scan ineditos, sobre temas de Matem^ticas, Fi'sica, Quimica y 
Biologia. La Revista acepta tambien trabajos sobre " Historia y Filosofia de 
la Ciencia ", especialmente referidos a las materias citadas, si bien en esta 
Secci6n solo aparecerd un maximo de dos trabajos en cada uno de los niimeros 
que se publiquen. 

1.2. Dado que la Revista utiliza el sistema offset de edicion, empleando como 
original el que facilitan los autores, se aconseja a 6stos el miximo cuidado 
en su confeccion, usando una maquina el6ctrica con cinta pldstica negra o 
cualquier sistema de tratamiento de texto con impresora liser, sobre papei 
bianco de buena calidad tamano DIN A-4. 

1.3. El texto de cada trabajo, redactado en espai^ol o en ingles (o bien en 
cualquier otro idioma a juicio del Comity Editorial), no deberi exceder de 16 
paginas, aunque se recomienda una extensi6n de 6 a 10 pdginas como promedio. 
El Ifmite miximo para los destinados a la Secci6n de Historia y Filosoffa de 
la Ciencia es el de 25 paginas. Se entienden, tanto en un caso como en el 
otro, inclufdas Notas, Bibliografia y Tablas. 

1.4. El envio de cualquier original (cuyas hojas deberin ser numeradas con 
Idpiz en el margen superior izquierdo), ha de ir acompaiiado de una copia, y se 
dirigiri a: 

Director-Editor Profesor N. Hayek 

Revista de la Academia Canaria de Ciencias 

Facultad de Matematicas 

Universidad de La Laguna 

Tenerife, Islas Canarias (Espafia) 

2. PRESENTACION DEL TRABAJO 

2.1. La caja o espacio ocupado por el texto en cada pagina, ha de tener unas 
dimensiones de 17 cm de ancho por 25 cm de largo, dejando margenes de 2 cm a 
cada lado y a 2 cm del borde superior de la pagina. 

2.2. Se escribirci a doble espacio entre lineas. 

2.3. La pagina de introduccion debe comenzarse a 5 cm del borde superior de la 
misma y ha de incluir los siguientes datos: Titulo del trabajo (en letras 
mayusculas centrado); Autor (inicial del nombre y apellido del autor, y lo 
mismo caso de ser varies los autores); Centre donde se ha realizado, con 
direccion postal; Abstract en ingles (con una extension maxima de 150 
palabras) y Resumen en espanol (con tope de igual extension); Key words o 
Palabras clave. 

2.4. El comienzo de los parrafos tendra una sangria de cinco espacios. 

2.5. Los encabezamientos de cada seccion (INTRODUCCION, PARTE EXPERIMENTAL, 
RESULTADOS, DISCUSION, etc ...) numerados correlativamente, seran escritos con 
letras MAYUSCULAS sin subrayado y centrado en el texto. Los encabezamientos de 
subapartados o subsecciones, numerados en la forma 1.1, 1,2, .... 2,1, 2,2, 
,,., se escribiran con letras minusculas subrayadas al msLTgen izquierdo. 



197 



2.6. Las notas o Uamadas, escritas con letra mas pequena(*) y con un espacio 
entre Ifneas, figurarin a pie de pagina, precedidas de un indicative, por 
ejemplo, (*), (**), etc ... 

2.7. Las referencias bibliograficas, intercaladas en el texto, contendrdn los 
nombres de sus autores seguidos de un corchete de la forma [ ], en el que 
figurari el numero correspondiente de la Bibliograffa; por ejemplo, G. CANTERO 
[231 6 s61o apellido, CANTERO [23]. A veces (y esto se deja a criterio del 
autor), el texto quizas requiera poner simplemente s61o el numero de la 
bibliografia, o sea [23], sin citar autor. 

2.8. Las Tablas han de numerarse con numeros romanos. Las figuras y dibujos 
(en tinta china) o fotografias (en bianco y negro y papel brillante) deberin 
ser numeradas consecutivamente y con numeros arabigos. Los Ap6ndices (si los 
hay), se inciuir^ al final del texto, antes de la Bibliografia. 

2.9. BIBLIOGRAFIA: Toda la bibliografia debe ser escrita por orden alfabetico 
de apeilidos (por ejemplo, DAVIS, E.G.; GONZALEZ. E. Y PEREZ. J.; MANRIQUE, 
S.; ...). Las referencias bibliograficas de articulos deberan contener: autor 
(en mayusculas), ano de publicacion, revista, volumen y paginas; por ejemplo, 
WATSON. G.N. (1948), J. Diff. Geom., 3. 141-149. En caso de libros ha de 
incluirse: autor (en mayusculas), ailo de publicacidn, tftulo (a ser posible, 
en cursivas o itilicas), editorial y lugar de publicacion; por ejemplo, ELLIS, 
A.J. and MAHON, W.A.J. (1977), Chemistry and Geothermal Systems, Academic 
Press, London. 

2.10. AGRADECIMIENTOS: centrado y texto a un espacio. 

2.11. Se recomienda a los autores que tengan en cuenta los Reglamentos 
Internacionales de Nomenclatura para cada materia de las citadas en el 
apartado 1.1, asi como los usos internacionales referentes a simbolos, 
unidades y abreviaturas. 

3. NOTAS FINALES 

3.1. Los articulos seran sometidos a estudio por el Comit6 Editorial el cual, 
asesorado por expertos, decidira si precede o n6 a su publicacion, o bien 
propondra a los autores que hagan las modificaciones convenientes. 

3.2. Por cada trabajo publicado, se entregarin al autor o autores, un total de 
30 separatas. 

3.3. El texto, incluidas figuras, tablas, diagramas, etc ..., de un trabajo 
publicado en la Revista de la Academia Canaria de Ciencias no podra ser 
reproducido sin permiso de la Academia Canaria de Ciencias. 



Nacere Hayek 
Director-Editor 



(*) Por ejemplo, Courier de paso 12. 



198 



INSTRUCTIONS TO AUTHORS 



1. GENERALS 

1.1. The Revista de la Academia Canaria de Ciencias publishes unedited 
research works in Mathematics, Physics, Chemistry and Biology themes. The 
Journal also accepts papers about "History and Philosophy of the Science", 
specially referred to the aforementioned subjects, though this Section will 
not publish more than two works in each number. 

1.2. The Journal makes use of offset edition system, employing like original 
the one sent by the author; it is advised to write up the articles with too 
much care, using electric typewriter with black plastic ribbon or whatever 
text processing system with laser printing on good quality white paper at DIN 
A-4 size. 

1.3. The text of each paper, written either in Spanish or English language or 
whatever one, allowed by Editor Committee, will have no more than sixteen 
pages, though it is recommended not to exceed six to ten pages. The limit of 
pages for the History and Philosophy of the Sciences Section is twenty-five 
ones. In both cases this includes Notes, Bibliography and Tables. 

1.4. The sending of all originals (which pages have to be numbered with pencil 
on the left upper corner), should be enclosed with a copy and be sent to: 

Director-Editor Profesor N. Hayek 

Revista de la Academia Canaria de Ciencias 

Facultad de Matemdticas 

Universidad de La Laguna 

Tenerife, Canary Islands (Spain) 

2. PRESENTATION OF THE WORK 

2.1. The text layout in each page, has to have the following dimensions: 17 cm 
in width, 25 cm in length, 2 cm in each margin and 2 cm from the upper edge. 

2.2. It will be written in double-spaced. 

2.3. The introduction page has to begin 5 cm from the upper edge with the 
following information: Tittle (centered capital letters); Author (first name 
initials and surname, the same in the case of several authors); Institution 
where it was maked with postal address; Abstract written in English (at most 
150 words) and a Spanish Summary (with the same extension); Key words. 

2.4. Each paragraph will have a 5 spaces indentation. 

2.5. The correctly numbered headlines of each Section (INTRODUCTION, 
EXPERIMENTAL PART, RESULTS, DISCUSSION, etc, ...) should be written in 
CAPITALS not underlined and centered. The subheadings and subsections 
headlines, numbered like 1.1, 1.2, ..., 2.1, 2.2, .... will be written in 
underlined lower-case letters at the left margin. 

2.6. The annotates, written in smaller letters(*) and one space between 
lines, will appear at foot of the page, preceded by an indicative, for 



(•) For example, Courier 12. 



199 



example, (*), (**), etc. 

2.7. The bibliography cross-references in the text, will contain the authors 
names and surnames followed by brackets like this [ ], with its respective 
number; for example G. CANTERO [231 or only the surname CANTERO [23]. It is 
possible, if the text requires it and the author desires it, to write only the 
number without the author name like [23]. 

2.8. The Tables have to be numbered in Roman numbers. The figures and drawings 
(in black ink) or photographs (in shining black and white paper) have to be 
consecutive numbered in Arabic. The Appendixes (if they were) will be included 
at the end of the text, before Bibliography. 

2.9. BIBLIOGRAPHY: Bibliography has to be written in surname alphabetic order 
(for example, DAVIS, E. G.; GONZALEZ, E. and MANRIQUE, S.; ...). The articles 
bibliographic references have to contain: author (in capitals), publication 
year. Journal, volume auid pages; for example, WATSON, G. N. (1948), J. Diff. 
Geom., 3, 141-149. When it is in books, it has to contain: Author (in 
capitals), publication year. Tittle (in Italics if it is possible), publishing 
house and publication place; for example, ELLIS, A. J. and MAHON, W. A. J. 
(1977), Chemistry and Geothermal Systems, Academic Press, London. 

2.10. ACKNOWLEDGEMENTS: centered and one-spaced. 

2.11. It is recommended the authors followed Nomenclature International Rules 
for each aforementioned subject in 1.1, as well as the international uses 
relative to symbols, units and abbreviations. 

3. FINAL NOTES 

3.1. The articles will be submitted for consideration by Editor Committee 
that, advised by referees, will decide if the publication proceeds or not, or 
it will be proposed the author for making appropriate modifications. 

3.2. The author (or authors) receive a total of 30 free reprints. 

3.3. Working texts, included figures, tables, diagrams, etc., published in 
Revista de la Academia Canaria de Ciencias must not be reproduced without 
Academia Canaria de Ciencias license. 



NAcere Hayek 
Director-Editor 



200 



REVISTA DE LA ACADEMIA CANARIA DE CIENCIAS 

Folia Canariensis Academiae Scientiarum 

Volumen VI - Nums. 2-3-4 (1994) 

INDICE 

Pags. 
PRESENTACION 5 

SECCION FISICA 

M. GONZALEZ-DIAZ y P. RODRIGUEZ-HERNANDEZ. Propiedades 
electronicas y estructurales del GaAs y el ZnSe 9 

SECCION QUIMICA 

H. KRUSE, M. BURKE. Research on working fluids for refri- 
geration, air-conditioning, and heat pump systems. ... 25 

SECCION BIOLOGIA 

M.P. AREVALO, A. ARIAS, C. RODRIGUEZ, A. SIERRA. Estudio 
higienico-sanitario de aguas de playa del sur de Tenerife 49 

M. SANTAMARIA, J. CORZO, M.A. LEON-BARRIOS y A.M. GUTIE- 
RREZ-NAVARRO.Ef ecto de la conservacion de las muestras 
sobre el comportamiento serologico de diferentes estirpes 
de Brady rhiz oh ium ( Chamecytisus ) 55 

M. BARONE, F. SIVERIO y D. TRUJILLO. Sobre la distribu- 
cion y el habitat del Buho Chico Asio otus canariensis 
(Madarasz , 1901) en la isla de La Palma, Canarias (Aves: 
Strigidae) 65 

F. LA ROCHE y J.C. RODRIGUEZ-PIRERO. Aproximacion al nu- 
mero de taxones de la flora vascular silvestre de los 
archipielagos macaronesicos 77 

SECCION HISTORIA Y FILOSOFIA DE LA CIENCIA 

M. VAZQUEZ. La idea de la vida extraterrestre a lo largo 

de la historia 101 

J. A. BELMONTE, C. ESTEBAN, A. APARICIO , A. TEJERA GASPAR 
and 0. GONZALEZ. Canarian Astronomy before the conquest: 
the pre-hispanic calendar 133 

JULIO PEREZ SILVA. Enigmas de la evolucion humana . ... 157 

VIDA ACADEMIC A 

Actividades 193 

NORMAS PARA LA REDACCION Y ENVIO DE ORIGINALES 197 

INSTRUCTIONS TO AUTHORS 199 



INDICE 

Pag; 

PRESENTACION ' 5 

SECCION FISICA 

M. GONZALEZ-DIAZ y P. RODRIGUEZ-HERNANDEZ. Propiedades 
electronicas y estructurales del GaAs y el ZnSe 9 

SECCION QUIMICA 

H. KRUSE, M. BURKE. Research on working fluids for refri- 
geration, air-conditioning, and heat pump systems. ... 25 

SECCION BIOLOGIA 

M.P. AREVALO, A. ARIAS, C. RODRIGUEZ, A. SIERRA. Estudio 
higienico-sanitario de aguas de playa del sur de Tenerife 49 

M. SANTAMARIA, J. CORZO, M.A. LEON-BARRIOS y A.M. GUTIE- 
RREZ-NAVARRO.Ef ecto de la conservacion de las muestras 
sobre el comportamiento serologico de diferentes estirpes 
de Brady rhizobium { Chamecytisus ) 55 

M. BARONE, F. SIVERIO y D. TRUJILLO. Sobre la distribu- 
cion y el habitat del Buho Chico Asio otus canariensis 
(Madarasz, 1901) en la isla de La Palma, Canarias (Aves: 
Strigidae) 65 

F. LA ROCHE y J.C. RODRIGUEZ-PINERO. Aproximacion al nu- 
mero de taxones de la flora vascular silvestre de los 
archipielagos macaronesicos 77 

SECCION HISTORIA Y FILOSOFIA DE LA CIENCIA 

M. VAZQUEZ. La idea de la vida extraterres tre a lo largo 

de la historia 101 

J. A. BELMONTE, C. ESTEBAN , A. APARICIO , A. TEJERA GASPAR 
and 0. GONZALEZ, Canarian Astronomy before the conquest: 
the pre-hispanic calendar 133 

JULIO PEREZ SILVA. Enigmas de la evolucion humana . ... 157 

VIDA ACADEMIC A 

Actividades 193 

NORMAS PARA LA REDACCION Y ENVIO DE ORIGINALES 197 

INSTRUCTIONS TO AUTHORS 199